JP6564538B1 - Endoscope light source device - Google Patents
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Abstract
第1,第2の駆動電流を、同一色のレーザ光を発生するB−LD(45a,45b)へ各印加する光源駆動部(42)と、第1,第2の駆動電流の電流値が、スペックル抑圧電流値よりも大きい場合は最大パルス幅で電流調光を行い、スペックル抑圧電流値に等しい場合はパルス幅調光を行うように、光源駆動部(42)を制御する制御部(41)と、を有する内視鏡用光源装置(40)。A light source driver (42) that applies the first and second drive currents to the B-LDs (45a, 45b) that generate laser beams of the same color, and the current values of the first and second drive currents are A control unit that controls the light source driving unit (42) so as to perform current dimming with a maximum pulse width when the speckle suppression current value is larger than the speckle suppression current value and to perform pulse width dimming when equal to the speckle suppression current value. (41) and an endoscope light source device (40).
Description
本発明は、同一色の光を発生する複数のレーザ光源を備える内視鏡用光源装置に関する。 The present invention relates to an endoscope light source device including a plurality of laser light sources that generate light of the same color.
内視鏡の照明光を発生する内視鏡用光源装置において、半導体光源を用いるものが提案されている。 An endoscope light source device that generates illumination light for an endoscope has been proposed that uses a semiconductor light source.
例えば、日本国特許6138203号公報には、複数のLEDを光源として備える内視鏡装置において、カラーバランスを最適値に維持した状態で調光制御を行う技術が記載されている。具体的に、LEDに駆動電流としてPWMパルスを印加し、例えば最大光量から最小光量へ調光する際に、まず、パルス幅を最大にした状態で最大電流値から最小電流値まで電流値を制御し、電流値が最小電流値に到達したところでPWM調光に移行してパルス幅を順次小さくするものとなっている。 For example, Japanese Patent No. 6138203 discloses a technique for performing dimming control in an endoscope apparatus including a plurality of LEDs as light sources while maintaining a color balance at an optimum value. Specifically, when a PWM pulse is applied to the LED as the drive current, for example, when dimming from the maximum light amount to the minimum light amount, the current value is controlled from the maximum current value to the minimum current value with the pulse width maximized. When the current value reaches the minimum current value, the control shifts to PWM dimming, and the pulse width is sequentially reduced.
ところで、内視鏡用光源装置の半導体光源としてレーザ光源を用いる場合、ランダムな干渉によって斑点模様が形成されるスペックルが発生する場合があることが知られている。このスペックルは、レーザ光源に印加する駆動電流の電流値が高い領域では低いレベルに抑制されるが、駆動電流の電流値が低い領域では高いレベルで発生し易い。 By the way, when using a laser light source as a semiconductor light source of an endoscope light source device, it is known that speckles in which a speckled pattern is formed may occur due to random interference. This speckle is suppressed to a low level in a region where the current value of the drive current applied to the laser light source is high, but is likely to occur at a high level in a region where the current value of the drive current is low.
そこで、レーザ光源の定格電流値の範囲内であっても、スペックルが発生し易い低い電流値の領域を使用しないようにすることで、スペックルを抑制する運用が考えられる。しかしこの場合には、調光ダイナミックレンジが狭くなり、階調再現性も低下してしまうなど、調光特性が劣化することになる。 Therefore, even if it is within the range of the rated current value of the laser light source, an operation for suppressing speckles can be considered by avoiding the use of a low current value region where speckles are likely to occur. However, in this case, the dimming characteristics are deteriorated, for example, the dimming dynamic range becomes narrow and the gradation reproducibility also decreases.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザ光源のスペックルを抑制し、かつ、良好な調光特性を実現することができる内視鏡用光源装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope light source device that can suppress speckle of a laser light source and realize good dimming characteristics. .
本発明の一態様による内視鏡用光源装置は、第1の駆動電流が印加され、被検体に挿入される内視鏡からの照明光の一部として、前記第1の駆動電流の電流値に応じた強度の第1のレーザ光を発生する第1のレーザ光源と、第1のパルス幅で、前記第1のレーザ光源の最大定格電流値以下の第1の電流値の前記第1の駆動電流を前記第1のレーザ光源に印加する第1の印加部と、第2の駆動電流が印加され、前記第2の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1のレーザ光の色と同じ第1の色の第2のレーザ光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する第2のレーザ光源と、第2のパルス幅で、前記第2のレーザ光源の最大定格電流値以下の第2の電流値の前記第2の駆動電流を前記第2のレーザ光源に印加する第2の印加部と、第3の駆動電流が印加され、前記第3の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1の色とは異なる第2の色の光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する光源と、第3のパルス幅で、前記光源の最大定格電流値以下の第3の電流値の前記第3の駆動電流を前記光源に印加する第3の印加部と、前記第1のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第1のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第1の閾値と、前記第2のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第2のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第2の閾値と、に基づいて、前記第1の電流値が、前記第1の閾値よりも大きい場合は前記第1のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行うように前記第1の印加部を制御し、前記第2の電流値が、前記第2の閾値よりも大きい場合は前記第2のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行うように前記第2の印加部を制御し、前記第1の印加部および前記第2の印加部に電流調光を行わせる第1の制御を行っているときに、前記第1の電流値が前記第1の閾値に等しくなり、かつ前記第2の電流値が前記第2の閾値に等しくなった場合であって、さらに光量を低下させる制御が必要である場合に、前記第2の印加部に、前記第2の電流値が前記第2の閾値に等しく前記第2のパルス幅が最大パルス幅である状態を維持させたまま、前記第1の印加部に、前記第1の電流値が前記第1の閾値に等しい状態を維持させながらパルス幅調光を行わせるように制御する第2の制御に移行する光源制御部と、を有し、前記光源制御部は、前記第3の電流値が、前記光源の最小定格電流値よりも大きい場合は電流調光を行い、前記光源の最小定格電流値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第3の印加部を制御し、前記光源制御部は、前記第1の色の光の第1の強度と、前記第2の色の光の第2の強度とに基づき、前記第1の色の光と前記第2の色の光とが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第1の印加部、前記第2の印加部、および前記第3の印加部を制御して、フレーム単位で光量制御を行うものであり、前記光源は、前記光源制御部が前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を行う際に、前記第1の電流値が前記第1の閾値に到達したフレームよりも後のフレームにおいて、前記第3の電流値が最小定格電流値に到達するように、前記最小定格電流値が設定されたものであり、前記光源制御部は、前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を、前記第3の印加部が電流調光を行うフレームに対して行う際に、強度比率に基づいて、現フレームにおける前記第1のパルス幅を設定するように制御する、ここに、前記強度比率は、前記第1のパルス幅が最大パルス幅で前記第1の閾値に到達し、かつ前記第2のパルス幅が最大パルス幅で前記第2の閾値に到達したフレームにおける、前記第2の強度に対する、現フレームにおける目標となる前記第2の強度の比率である。
本発明の他の態様による内視鏡用光源装置は、第1の駆動電流が印加され、被検体に挿入される内視鏡からの照明光の一部として、前記第1の駆動電流の電流値に応じた強度の第1のレーザ光を発生する第1のレーザ光源と、第1のパルス幅で、前記第1のレーザ光源の最大定格電流値以下の第1の電流値の前記第1の駆動電流を前記第1のレーザ光源に印加する第1の印加部と、第2の駆動電流が印加され、前記第2の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1のレーザ光の色と同じ第1の色の第2のレーザ光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する第2のレーザ光源と、第2のパルス幅で、前記第2のレーザ光源の最大定格電流値以下の第2の電流値の前記第2の駆動電流を前記第2のレーザ光源に印加する第2の印加部と、第3の駆動電流が印加され、前記第3の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1の色とは異なる第2の色の光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する光源と、第3のパルス幅で、前記光源の最大定格電流値以下の第3の電流値の前記第3の駆動電流を前記光源に印加する第3の印加部と、前記第1のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第1のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第1の閾値と、前記第2のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第2のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第2の閾値と、に基づいて、前記第1の電流値が、前記第1の閾値よりも大きい場合は前記第1のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行い、前記第1の閾値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第1の印加部を制御し、前記第2の電流値が、前記第2の閾値よりも大きい場合は前記第2のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行い、前記第2の閾値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第2の印加部を制御し、前記第3の電流値が、前記光源の最小定格電流値よりも大きい場合は電流調光を行い、前記光源の最小定格電流値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第3の印加部を制御する光源制御部と、を有し、前記光源制御部は、前記第1の色の光の第1の強度と、前記第2の色の光の第2の強度とに基づき、前記第1の色の光と前記第2の色の光とが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第1の印加部、前記第2の印加部、および前記第3の印加部を制御して、フレーム単位で光量制御を行うものであって、電流調光を行うかパルス幅調光を行うかを、前記第1の印加部と前記第2の印加部とに対して同一に設定するように制御するものであり、前記光源は、前記光源制御部が前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を行う際に、前記第1の電流値が前記第1の閾値に到達したフレームよりも後のフレームにおいて、前記第3の電流値が最小定格電流値に到達するように、前記最小定格電流値が設定されたものであり、さらに、前記光源制御部は、前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を、前記第3の印加部が電流調光を行うフレームに対して行う際に、強度比率に前記第1のパルス幅の最大パルス幅を乗じた値を、現フレームにおける、前記第1のパルス幅および前記第2のパルス幅に設定するように制御する、ここに、前記強度比率は、前記第1のパルス幅が最大パルス幅で前記第1の閾値に到達し、かつ前記第2のパルス幅が最大パルス幅で前記第2の閾値に到達したフレームにおける、前記第2の強度に対する、現フレームにおける目標となる前記第2の強度の比率である。
In the endoscope light source device according to one aspect of the present invention, the first drive current is applied, and the current value of the first drive current is used as part of the illumination light from the endoscope inserted into the subject. A first laser light source that generates a first laser light having an intensity corresponding to the first laser light source, and a first pulse value having a first current value that is equal to or less than a maximum rated current value of the first laser light source. A first application unit that applies a drive current to the first laser light source; and a second drive current that is applied, and has an intensity corresponding to a current value of the second drive current. A second laser light source that generates a second laser light of the same first color as the color as part of the illumination light from the endoscope, and a second pulse width of the second laser light source a second application unit for applying the second driving current of maximum rated current value or less of the second current value to the second laser light source, A part of the illumination light from the endoscope is applied with a light having a second color different from the first color and having an intensity corresponding to the current value of the third drive current. A light source generated as follows: a third application unit that applies a third drive current having a third pulse width that is equal to or less than a maximum rated current value of the light source to the light source; The first threshold value, which is set to suppress the speckle of the laser beam of the first laser light source, which is larger than the minimum rated current value of the first laser light source, and the speckle of the second laser beam are suppressed. And the second threshold value set to be a second threshold value that is a current value larger than the minimum rated current value of the second laser light source, the first current value is greater than the first threshold value. If it is larger, the first pulse width is set to the maximum pulse width so that the current dimming is performed. The application unit is controlled, and when the second current value is larger than the second threshold, the second application unit is configured to perform current dimming by setting the second pulse width to the maximum pulse width. Controlling and performing the first control for causing the first application unit and the second application unit to perform current dimming, the first current value becomes equal to the first threshold value, In addition, when the second current value becomes equal to the second threshold value and the control for further reducing the light amount is required, the second current value is supplied to the second application unit. While maintaining the state in which the second pulse width is equal to the second threshold and the maximum pulse width being maintained, the first application unit has a state in which the first current value is equal to the first threshold. A light source control unit that shifts to a second control for controlling to perform pulse width dimming while maintaining; Have a, the light source control unit, said third current value is greater than the minimum rated current value of the light source performs a current dimming, the minimum rated current value pulse width adjustment is equal to the light source The third application unit is controlled to perform light, and the light source control unit is based on a first intensity of the first color light and a second intensity of the second color light. The first application unit, the second application unit, and the third application unit so that the first color light and the second color light are maintained in a predetermined color balance. And the light source controls the first current value when the light source controller performs control to reduce the light amount while maintaining the predetermined color balance. In the frame after the frame in which the first threshold value is reached, the third current value is the highest. The minimum rated current value is set so as to reach the rated current value, and the light source control unit performs control to reduce the light amount while maintaining the predetermined color balance. Controls to set the first pulse width in the current frame based on the intensity ratio when performing the current dimming on the frame, where the intensity ratio is the first pulse A target in the current frame for the second intensity in a frame where the width reaches the first threshold at the maximum pulse width and the second pulse width reaches the second threshold at the maximum pulse width; The ratio of the second intensity.
In the endoscope light source device according to another aspect of the present invention, the first driving current is applied, and the current of the first driving current is used as a part of the illumination light from the endoscope inserted into the subject. A first laser light source that generates a first laser beam having an intensity corresponding to the value; and a first pulse current having a first current value equal to or less than a maximum rated current value of the first laser light source with a first pulse width. A first application unit that applies a first drive current to the first laser light source, and a second drive current applied to the first laser light having an intensity corresponding to a current value of the second drive current. A second laser light source that generates a second laser light of the same first color as the color of the second laser light source as a part of the illumination light from the endoscope, and the second laser light source with a second pulse width A second application unit for applying the second drive current having a second current value equal to or less than a maximum rated current value to the second laser light source; A third driving current is applied, and light of a second color different from the first color having an intensity corresponding to the current value of the third driving current is used as one of the illumination lights from the endoscope. A light source generated as a unit, a third application unit configured to apply a third drive current having a third current value equal to or less than a maximum rated current value of the light source to the light source with a third pulse width; A first threshold value which is set to suppress speckle of one laser beam and is larger than a minimum rated current value of the first laser light source, and speckle of the second laser beam. Based on the second threshold value that is set to suppress and is a current value that is larger than the minimum rated current value of the second laser light source, the first current value is greater than the first threshold value. Is larger, the first pulse width is set to the maximum pulse width, current dimming is performed, and the first pulse width is If the second current value is larger than the second threshold value, the second pulse width is set to the maximum pulse. When the current dimming is performed in a width and the second application unit is controlled to perform pulse width dimming when the current dimming is equal to the second threshold value, the third current value is the minimum rated current of the light source. A light source control unit that controls the third application unit to perform current dimming when greater than the value, and to perform pulse width dimming when equal to the minimum rated current value of the light source, and The light source control unit is configured to control the first color light and the second color light based on a first intensity of the first color light and a second intensity of the second color light. Are maintained at a predetermined color balance, the first application unit, the second application unit, and the third application unit. Control to perform light amount control in frame units, and whether to perform current dimming or pulse width dimming is the same for the first application unit and the second application unit. The light source is controlled such that the first current value is the first threshold value when the light source controller performs control to reduce the light amount while maintaining the predetermined color balance. The minimum rated current value is set so that the third current value reaches the minimum rated current value in a frame after the frame that has reached A, and further, the light source controller When the third application unit performs control for reducing the light amount while maintaining a predetermined color balance, the intensity ratio is multiplied by the maximum pulse width of the first pulse width. Value in the current frame The first pulse width and the second pulse width are controlled to be set, wherein the intensity ratio is such that the first pulse width reaches the first threshold value with a maximum pulse width, and The ratio of the second intensity as a target in the current frame to the second intensity in the frame in which the second pulse width reaches the second threshold with the maximum pulse width.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1から図8は本発明の実施形態1を示したものであり、図1は内視鏡システム1の構成を示す図である。[Embodiment 1]
1 to 8 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an endoscope system 1.
内視鏡システム1は、内視鏡10と、ビデオプロセッサ20と、モニタ30と、内視鏡用光源装置40(以降、光源装置40と略称する)と、を備えている。
The endoscope system 1 includes an
内視鏡10は、先端側に、被検体に挿入可能な細長の挿入部11を有している。ここに、被検体は、検査対象の物体であり、例えば人体の体腔内でもよいし、人体以外の生体でも構わないし、エンジンプラントなどの生体以外の物体でもよい。
The
挿入部11の先端部には、被検体の光学像を結像する対物光学系および対物光学系により結像された光学像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子を含む撮像部13が設けられている。ここに対物光学系は、例えば、1枚以上の光学レンズおよび光学絞りを有して構成されている。また、撮像素子は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のセンサを有して構成されている。こうして、本実施形態の内視鏡10は撮像機能を有する撮像装置として構成されているが、これに限定されるものではなく、光学観察を行う光学内視鏡であっても構わない。
An
さらに、挿入部11の先端部には、光源装置40からライトガイド15を経由して伝送された照明光を、被検体へ照射するための照明用レンズ14が配設されている。
Furthermore, an
すなわち、照明用レンズ14へ照明光を照射する位置に、ライトガイド15の先端面である出射端面が配置されている。ライトガイド15は、挿入部11の長手方向に沿って挿入部11内に配置され、さらに内視鏡10の基端側に設けられたコネクタ12内へ延びて設けられている。
In other words, the exit end surface, which is the front end surface of the
コネクタ12は、内視鏡10を光源装置40に着脱自在に接続する接続部である。そして、コネクタ12を光源装置40のコネクタ受けに接続すると、ライトガイドの15の基端面である入射端面が光源装置40内の照明光受光位置に配置される。
The
上述した撮像部13には信号線16が接続されている。信号線16は、挿入部11の長手方向に沿って挿入部11内に配置されている。内視鏡10からはケーブル17が延びて設けられ、ケーブル17の先端部に設けられたコネクタ18によりビデオプロセッサ20に着脱自在に接続されるようになっている。信号線16は、ケーブル17内に延びて設けられて、コネクタ18に接続されている。
A
このような構成により、撮像部13は、信号線16およびコネクタ18を経由して、ビデオプロセッサ20に電気的に接続される。
With such a configuration, the
ビデオプロセッサ20は、撮像部13を駆動すると共に、撮像部13から得られた撮像信号を処理する画像処理装置である。
The
すなわち、ビデオプロセッサ20は、同期信号を含む駆動信号を生成して、撮像部13へ供給し、動作を制御しながら撮像部13を駆動する。これにより撮像部13は、例えばフレーム単位で撮像を行って動画像を生成し、撮像信号として出力する。こうして撮像部13から出力された撮像信号は、ビデオプロセッサ20へ送信される。
That is, the
ビデオプロセッサ20は、撮像信号に信号処理を行って、モニタ30に表示可能な画像信号を生成する。ビデオプロセッサ20は、生成した画像信号を、ビデオプロセッサ20とモニタ30とを接続するケーブル21により、モニタ30へ出力する。これにより、モニタ30の表示画面に、内視鏡画像が表示される。
The
また、ビデオプロセッサ20は、撮像部13から得られた撮像信号に基づいて、画像の明るさを検出する。そして、ビデオプロセッサ20は、検出した画像の明るさが、目標の画像の明るさとなるように、光源装置40を制御するための光源制御信号を生成する。ここに、光源制御信号の一例は、取得済みの最新フレームの画像の明るさに対する、次に取得する現フレームの画像の目標明るさの比率の情報である(ただし、これに限定されるものではない)。この光源制御信号は、ビデオプロセッサ20から出力され、ビデオプロセッサ20と光源装置40とを接続する通信ケーブル22により、光源装置40へ伝送される。
Further, the
光源装置40は、制御部41と、光源駆動部42と、R−LED43(R:赤色、LED:Light Emitting Diode)と、レンズ43lと、R光センサ43sと、G−LED44(G:緑色)と、レンズ44lと、G光センサ44sと、第1B−LD45a(B:青色、LD:Laser Diode)と、第2B−LD45bと、合波部45cと、レンズ45lと、B光センサ45sと、ダイクロイックフィルタ46と、ダイクロイックフィルタ47と、レンズ48と、操作パネル49と、を備えている。
The
制御部41は、光源駆動部42と、R光センサ43sと、G光センサ44sと、B光センサ45sと、操作パネル49と、に接続されている。そして、制御部41は、操作パネル49からの操作入力と、R光センサ43s、G光センサ44s、およびB光センサ45sのセンサ出力と、ビデオプロセッサ20からの光源制御信号とに基づいて、光源駆動部42に調光情報を出力し、光源装置40内を制御する光源制御部である。
The
制御部41は、内部に不揮発性の記憶部を備えている。この記憶部には、白色光を構成するためのR光、G光、B光の光量比率(例えばG光を基準とした場合の、G光に対するR光の光量比率Crg、およびG光に対するB光の光量比率Cbg)が記憶されている。さらに、制御部41の記憶部には、R−LED43、G−LED44、第1B−LD45a、および第2B−LD45bのそれぞれに対して、駆動電流の電流値と発光強度との関係を示すテーブルが記憶されている。
The
そして、制御部41は、発光素子(より限定的には、半導体発光素子)であるR−LED43、G−LED44、第1B−LD45a、および第2B−LD45bに対してパルスとして印加する駆動電流の電流値、およびパルス幅を、光源駆動部42への調光情報として出力するようになっている。この調光情報は、ビデオプロセッサ20からの光源制御信号により示される目標の画像の明るさが達成され、かつ、白色光を構成するR光、G光、B光の光量比率が維持されるような電流値およびパルス幅として設定される。
And the
こうして、光源駆動部42による各発光素子の発光量の制御(調光)は、駆動電流の電流値を制御することによる電流調光と、1フレーム内で電流をパルス状に印加して、印加するパルス幅を制御する(いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)による)パルス幅調光と、により行われる。なお、パルス幅を表す単位としては、例えばデューティ比が用いられる。
In this way, the light emission amount control (dimming) of each light-emitting element by the light
光源駆動部42は、制御部41の調光情報に基づいて、発光素子であるR−LED43、G−LED44、第1B−LD45a、および第2B−LD45bにパルス状の駆動電流を印加し、発光を行わせる。
The light
光源駆動部42は、第1のパルス幅PWb1で、最大定格電流値Imax(B1)以下の第1の電流値Ib1の第1の駆動電流を発生する第1の印加部、第2のパルス幅PWb2で、最大定格電流値Imax(B2)以下の第2の電流値Ib2の第2の駆動電流を発生する第2の印加部、および第3のパルス幅PWg(またはPWr)で、最大定格電流値Imax(G)(またはImax(R))以下の第3の電流値Ig(またはIr)の第3の駆動電流を発生する第3の印加部を兼ねたものとなっている。
The light
すなわち、第1の印加部は、第1B−LD45aに第1の駆動電流を印加する光源駆動部42の機能部である。また、第2の印加部は、第2B−LD45bに第2の駆動電流を印加する光源駆動部42の機能部である。さらに、第3の印加部は、R−LED43およびG−LED44に第3の駆動電流をそれぞれ印加する光源駆動部42の機能部である。
In other words, the first application unit is a functional unit of the light
こうして各発光素子は、1フレームの撮像期間において、光源駆動部42から印加される駆動電流の、電流値に応じた発光強度で、PWMパルスのデューティ比に応じた発光期間だけ発光するようになっている。
Thus, each light emitting element emits light for the light emission period corresponding to the duty ratio of the PWM pulse at the light emission intensity corresponding to the current value of the drive current applied from the light
R−LED43は、光源駆動部42からの駆動電流を受けて、第3の電流値Irに応じた発光強度で、第3のパルス幅PWrの発光期間において、赤色光(R光)を発光する。
The R-
レンズ43lは、R−LED43の出射光の光路上に配置され、R−LED43から発光された光を略平行光に変換して出射する。
The lens 43l is disposed on the optical path of the emitted light from the R-
R光センサ43sは、R−LED43から発光されたR光の強度を検出する。
The
G−LED44は、光源駆動部42からの駆動電流を受けて、第3の電流値Igに応じた発光強度で、第3のパルス幅PWgの発光期間において、緑色光(G光)を発光する。従って、第3のパルス幅PWgは、G−LED44の第3の駆動電流のパルス幅である。
The G-
すなわち、R−LED43およびG−LED44は、光源駆動部42から第3の駆動電流が印加され、第3の電流値Ir,Igに応じた強度の、第1の色(青色)とは異なる第2の色(赤色または緑色)の光を、内視鏡10からの照明光の一部として発生する光源である。
That is, the R-
レンズ44lは、G−LED44の出射光の光路上に配置され、G−LED44から発光された光を略平行光に変換して出射する。
The lens 44l is disposed on the optical path of the emitted light from the G-
G光センサ44sは、G−LED44から発光されたG光の強度を検出する。
The
上述したR光センサ43sおよびG光センサ44sは、光源(R−LED43、G−LED44)が発生する光が入射され、入射された光の第2の強度を検出する第2の光検出部である。
The
第1B−LD45aは、第1の印加部である光源駆動部42から第1の駆動電流が印加され、第1の電流値Ib1に応じた強度の第1のレーザ光(青色光:B光)を、第1のパルス幅PWb1の発光期間において、内視鏡10からの照明光の一部として発生する第1のレーザ光源である。従って、第1のパルス幅PWb1は、第1B−LD45aの第1の駆動電流のパルス幅である。
The first B-LD 45a is applied with the first drive current from the light
第2B−LD45bは、第2の印加部である光源駆動部42から第2の駆動電流が印加され、第2の電流値Ib2に応じた強度の、第1のレーザ光の色と同じ第1の色(青色)の第2のレーザ光を、第2のパルス幅PWb2の発光期間において、内視鏡10からの照明光の一部として発生する第2のレーザ光源である。従って、第2のパルス幅PWb2は、第2B−LD45bの第2の駆動電流のパルス幅である。
The second B-LD 45b is applied with the second drive current from the light
なお、ここでは青色光を発光するLDを2つ設けたが、3つ以上設けても構わない。また、ここでは、RおよびGをLED、BをLDとしたが、この組み合わせに限定されるものではなく、1色以上の任意色をLDとし、その他の色をLEDとしてもよい。 Although two LDs that emit blue light are provided here, three or more LDs may be provided. Here, R and G are LEDs and B is LD. However, the present invention is not limited to this combination, and one or more arbitrary colors may be LD and the other colors may be LEDs.
合波部45cは、第1B−LD45aから発光された光と、第2B−LD45bから発光された光と、を合波して出射する。レーザ光源は発光面積が小さいために、合波部45cとして例えば光ファイバ等を用いることで、合波を比較的容易に行うことができる。
The multiplexing
レンズ45lは、合波部45cの出射光の光路上に配置され、合波部45cから出射された光を略平行光に変換して出射する。
The lens 45l is disposed on the optical path of the emitted light from the multiplexing
B光センサ45sは、第1のレーザ光と第2のレーザ光とが入射され、入射された光の第1の強度を検出する第1の光検出部である。すなわち、B光センサ45sは、合波部45cにより合波されたB光の強度を検出するレーザ光検知器である。
The B
なお、本実施形態におけるR光センサ43s、G光センサ44s、およびB光センサ45sは、受光した光をリアルタイムに電気信号に変換する非積分タイプ(すなわち、1フレーム内の発光強度を時間積分して1フレームの発光量を検出する積分タイプとは異なるタイプ)を想定している。
The
なおここでは、第1の光検出部を、第1のレーザ光と第2のレーザ光とが足し合わされた合波光が入射され、入射された合波光の強度を検知するレーザ光検知器として構成したが、これに限るものではない。 Here, the first light detection unit is configured as a laser light detector that receives the combined light obtained by adding the first laser light and the second laser light and detects the intensity of the incident combined light. However, it is not limited to this.
例えば、第1の光検出部を、第1のレーザ光が入射され、入射された第1のレーザ光の強度を検知する第1のレーザ光検知器と、第2のレーザ光が入射され、入射された第2のレーザ光の強度を検知する第2のレーザ光検知器と、を有する構成としても(つまり、第1B−LD45aから発光されたB光を検出する第1のB光センサと、第2B−LD45bから発光されたB光を検出する第2のB光センサと、をそれぞれ設けても)構わない。 For example, the first light detection unit receives the first laser light, the first laser light detector that detects the intensity of the incident first laser light, and the second laser light is incident. And a second laser beam detector that detects the intensity of the incident second laser beam (that is, a first B photosensor that detects B light emitted from the first B-LD 45a) And a second B light sensor that detects the B light emitted from the second B-LD 45b.
ダイクロイックフィルタ46は、レンズ43lの光軸とレンズ44lの光軸とが交差する位置に配置されている。ダイクロイックフィルタ46は、R−LED43からのR光を透過し、G−LED44からのG光を反射する。こうして、ダイクロイックフィルタ46により、R光およびG光が合成される。
The
ダイクロイックフィルタ47は、レンズ43lの光軸とレンズ45lの光軸とが交差する位置に配置されている。ダイクロイックフィルタ46は、R−LED43からのR光、およびG−LED44からのG光を透過し、合波部45cからのB光を反射する。こうして、ダイクロイックフィルタ47により、R光、G光、およびB光が合成され白色光となる。
The
なお、本実施形態においては同時式で白色光照明を行う場合を想定して説明するが、面順次式で白色光照明を行う場合であっても、下記に説明する調光制御を同様に適用することができる。 Although the present embodiment will be described assuming that white light illumination is performed simultaneously, the dimming control described below is similarly applied even when white light illumination is performed in a surface sequential manner. can do.
レンズ48は、ダイクロイックフィルタ47からの白色光を、平行光としてライトガイド15の入射端面へ照射する。
The
操作パネル49は、例えばタッチパネルや操作スイッチ等を備え、ユーザが操作することで、光源装置40に対して設定を行う操作部である。操作パネル49を操作することで発生した信号は、制御部41へ入力される。また、操作パネル49には、光源装置40の現在の設定値等を表示することができるようになっている。
The
図2は、レーザ光源に発生するスペックルと電流値との関係の一例を示す線図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between speckles generated in the laser light source and current values.
図示のように、レーザ光源に印加する駆動電流の電流値が、ある一定の電流値未満の場合には、ある一定の電流値以上である場合に比べて、レーザ光の干渉性が高く、スペックルコントラストが高い値となる。ここに、スペックルコントラストは、スペックルの評価指標として一般的に用いられている指標であり、輝度の平均値に対する標準偏差の比で定義される。そこで、このようなスペックルコントラストの値の大小の区分となる閾電流値(コヒーレンス閾電流値)を、スペックル抑圧電流値Isp−thとして設定する。このスペックル抑圧電流値Isp−thは、後述するように、レーザ光源の定格電流値の範囲(最小定格電流値Ith以上、最大定格電流値Imax以下の範囲)内に入る値である。スペックル抑圧電流値Isp−thは、具体的に、Ith<Isp−th<Imaxを満たす値となっている。なお、最小定格電流値Ithとしては、レーザ光源からレーザが発振される最低電流値、つまりレーザ発振閾値を想定しているが、これに限定されるものではない。 As shown in the figure, when the current value of the drive current applied to the laser light source is less than a certain current value, the coherence of the laser beam is higher than in the case where the current value is more than a certain current value. The contrast is high. Here, the speckle contrast is an index generally used as an evaluation index for speckle, and is defined by a ratio of a standard deviation to an average value of luminance. Therefore, a threshold current value (coherence threshold current value) that is a large or small division of the speckle contrast value is set as the speckle suppression current value Isp-th. As will be described later, the speckle suppression current value Isp-th is a value that falls within the range of the rated current value of the laser light source (the range between the minimum rated current value Ith and the maximum rated current value Imax). Specifically, the speckle suppression current value Isp-th is a value satisfying Ith <Isp-th <Imax. The minimum rated current value Ith is assumed to be the minimum current value at which the laser is oscillated from the laser light source, that is, the laser oscillation threshold, but is not limited to this.
そして、第1B−LD45aに係るスペックル抑圧電流値Isp−thは、第1のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、第1B−LD45aの最小定格電流値Ithよりも大きい電流値である第1の閾値となる。 The speckle suppression current value Isp-th related to the first B-LD 45a is larger than the minimum rated current value Ith of the first B-LD 45a set to suppress speckle of the first laser beam. Is the first threshold value.
また、第2B−LD45bに係るスペックル抑圧電流値Isp−thは、第2のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、第2B−LD45bの最小定格電流値Ithよりも大きい電流値である第2の閾値となる。 The speckle suppression current value Isp-th related to the second B-LD 45b is larger than the minimum rated current value Ith of the second B-LD 45b, which is set to suppress the speckle of the second laser beam. Is the second threshold value.
図3は最大光量から最小光量へ調光する際の各発光素子の駆動の様子を示すタイミングチャート、図4はレーザ光源に対する電流調光およびパルス幅調光の例を示す図、図5は光量を変化させても各色光のカラーバランスが維持される様子を示す線図である。 3 is a timing chart showing how each light emitting element is driven when dimming from the maximum light amount to the minimum light amount, FIG. 4 is a diagram showing an example of current dimming and pulse width dimming for the laser light source, and FIG. It is a diagram which shows a mode that the color balance of each color light is maintained even if it changes.
まず、図5に示すように、ダイクロイックフィルタ47により合成された白色光が、最大光量Lmax(R+G+B)であるときから、最小光量Lmin(R+G+B)であるときまでの何れの光量においても、G光の光量L(G)とR光の光量L(R)とB光の光量L(B)とが比が一定に保たれるように、調光が行われる。
First, as shown in FIG. 5, the G light with any light amount from when the white light combined by the
上述したように、この調光は、G光の光量L(G)に対するR光の光量L(R)の比率Crg、G光の光量L(G)に対するB光の光量L(B)の比率Cbgが常に一定に保たれるように、制御部41が調光情報を生成することにより行われる。
As described above, the dimming is performed by the ratio Crg of the R light amount L (R) to the G light amount L (G) and the ratio of the B light amount L (B) to the G light amount L (G). The
また、各発光素子の調光は、上述したように、電流調光とパルス幅調光とにより行われるが、具体的には図4に示すようになる。 Further, as described above, dimming of each light emitting element is performed by current dimming and pulse width dimming, and specifically, as shown in FIG.
すなわち、レーザ光源である第1B−LD45aおよび第2B−LD45bは、パルス幅を最大パルス幅(デューティ比100%)として最大定格電流値Imaxを印加すると、最大光量Lmaxとなる。なお、ここでは最大パルス幅に対応するデューティ比の一例として100%を挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、露光可能期間がフレーム期間よりも短い場合には、露光可能期間全体に渡って発光を行うときのパルス幅が最大パルス幅となる。全ラインの露光可能期間がフレーム期間よりも短くなる具体例としては、ライン毎に露光開始タイミングと露光終了タイミングとをずらして行くローリングシャッタ方式の露光において、最終のラインが露光開始するタイミングから最初のラインが露光終了するタイミングまでが全ライン露光期間となる。
That is, the first B-LD 45a and the second B-LD 45b which are laser light sources have the maximum light amount Lmax when the maximum rated current value Imax is applied with the pulse width as the maximum pulse width (
最大光量Lmaxから光量を低下させる調光を行う際に、まず、最大パルス幅(デューティ比100%)を維持したまま、電流値を低下させる電流調光が行われる。この電流調光は、電流値がスペックル抑圧電流値Isp−thになるまで行われる。図4において、このときの光量をL(Isp−th)と記載している。
When dimming to reduce the light amount from the maximum light amount Lmax, first, current dimming to reduce the current value is performed while maintaining the maximum pulse width (
電流値がスペックル抑圧電流値Isp−thになったところで、次は、パルス幅調光に移行する。すなわち、電流値をスペックル抑圧電流値Isp−thに維持したまま、パルス幅を小さくする(つまり、デューティ比を低下させる)ことにより、パルス幅調光が行われる。このパルス幅調光は、パルス幅が最小パルス幅PWminになるまで行われる。 When the current value reaches the speckle suppression current value Isp-th, the process proceeds to pulse width dimming. That is, pulse width dimming is performed by reducing the pulse width (that is, reducing the duty ratio) while maintaining the current value at the speckle suppression current value Isp-th. This pulse width dimming is performed until the pulse width reaches the minimum pulse width PWmin.
こうして、電流値がスペックル抑圧電流値Isp−th、パルス幅が最小パルス幅PWminであるときが、最小光量Lminとなる。従って、最小定格電流値Ith以上、スペックル抑圧電流値Isp−th未満の電流値範囲は、レーザ光源を発光させるために用いられない。これにより、レーザ光のスペックルを抑制することができる。 Thus, when the current value is the speckle suppression current value Isp-th and the pulse width is the minimum pulse width PWmin, the minimum light amount Lmin is obtained. Therefore, a current value range that is greater than or equal to the minimum rated current value Ith and less than the speckle suppression current value Isp-th is not used for causing the laser light source to emit light. Thereby, the speckle of a laser beam can be suppressed.
また、レーザ光源(第1B−LD45a、第2B−LD45b)を非発光(光の発生が完全に0にならなくても、実質的に光量を0と見なせるような状態であればよい)にする場合には、図4に示すように、パルス幅を最小パルス幅PWminにして、電流値を0よりも大きく最小定格電流値Ith未満の待機電流値Istbyにする。これは、電流値を0にしてしまうと、再び発光させために電流を印加した際にオーバーシュート等が発生して、光の強度が安定するのに時間を要することがあるためである。 Further, the laser light source (the first B-LD 45a and the second B-LD 45b) is set to non-emission (even if the generation of light does not become completely zero, it may be in a state where the amount of light can be regarded as substantially zero). In this case, as shown in FIG. 4, the pulse width is set to the minimum pulse width PWmin, and the current value is set to the standby current value Istby that is greater than 0 and less than the minimum rated current value Ith. This is because, if the current value is set to 0, overshoot or the like occurs when a current is applied to emit light again, and it may take time for the light intensity to stabilize.
なお、図4にはレーザ光源の例を示したが、LED(R−LED43、G−LED44)の調光に対しても、スペックル抑圧電流値Isp−thを最小定格電流値Iminに置き換えれば、ほぼ同様のグラフを適用することができる。
Although FIG. 4 shows an example of a laser light source, the speckle suppression current value Isp-th can be replaced with the minimum rated current value Imin for dimming of the LEDs (R-
すなわち、LEDに対しても、最大光量Lmaxから光量を低下させる調光を、電流調光により行う。この電流調光は、電流値が最小定格電流値Iminになるまで行われる。そして、その後にパルス幅調光に移行する。なお、LEDに対しては、非発光にする場合に、電流値を例えば0に設定する(ただし、LDと同様に非発光から発光に移行するときの光の強度が不安定になる場合には、0よりも大きく最小定格電流値Imin未満の待機電流値Istbyに設定しても構わない)。 That is, dimming that reduces the light amount from the maximum light amount Lmax is also performed on the LEDs by current dimming. This current dimming is performed until the current value reaches the minimum rated current value Imin. Then, the process shifts to pulse width dimming. For the LED, when the light is not emitted, the current value is set to 0, for example (however, when the intensity of light when shifting from the non-light emission to the light emission becomes unstable as in the case of the LD, The standby current value Istby may be larger than 0 and less than the minimum rated current value Imin).
こうして、制御部41は、第1の電流値Ib1が、第1の閾値(第1B−LD45aに係るスペックル抑圧電流値Isp−th)よりも大きい場合は第1のパルス幅PWb1を最大パルス幅100%にして電流調光を行い、第1の閾値に等しい場合はパルス幅調光を行うように光源駆動部42を制御する。
Thus, the
また、制御部41は、第2の電流値Ib2が、第2の閾値(第2B−LD45bに係るスペックル抑圧電流値Isp−th)よりも大きい場合は第2のパルス幅PWb2を最大パルス幅100%にして電流調光を行い、第2の閾値に等しい場合はパルス幅調光を行うように光源駆動部42を制御する。
Further, when the second current value Ib2 is larger than the second threshold value (speckle suppression current value Isp-th related to the second B-LD 45b), the
さらに、制御部41は、第3の電流値Ir,Igが、光源(R−LED43、G−LED44)の最小定格電流値Iminよりも大きい場合は電流調光を行い、光源の最小定格電流値Iminに等しい場合はパルス幅調光を行うように光源駆動部42を制御する。
Further, the
そして、最大光量から最小光量へ調光する場合には、各発光素子の駆動が、例えば図3に示すように行われる。ここに、制御部41は、フレーム単位で光量制御を行うようになっている。
In the case of dimming from the maximum light amount to the minimum light amount, each light emitting element is driven as shown in FIG. 3, for example. Here, the
フレームF1においては、各発光素子(R−LED43、G−LED44、第1B−LD45a、第2B−LD45b)に、1フレーム期間FP内における最大パルス幅100%かつ最大定格電流値Imaxの駆動電流を印加して、最大光量で発光させる。
In the frame F1, each light emitting element (R-
なお、最大定格電流値Imaxおよび最小定格電流値Ith,Iminは、発光素子毎に異なる値であっても構わないし、スペックル抑圧電流値Isp−thもレーザ光源毎に異なる値であっても構わない。そこで、図3においては一例として、R−LED43の最大定格電流値をImax(R)、G−LED44の最大定格電流値をImax(G)、第1B−LD45aの最大定格電流値をImax(B1)、第2B−LD45bの最大定格電流値をImax(B2)として記載している。
Note that the maximum rated current value Imax and the minimum rated current values Ith and Imin may be different values for each light emitting element, and the speckle suppression current value Isp-th may be different values for each laser light source. Absent. Therefore, as an example in FIG. 3, the maximum rated current value of the R-
また、最大定格電流値Imax(R),Imax(G),Imax(B1),Imax(B2)は、各発光素子(R−LED43、G−LED44、第1B−LD45a、第2B−LD45b)を最大光量で発光させるフレームF1において、ホワイトバランスがとれているように設定されている。 Further, the maximum rated current values Imax (R), Imax (G), Imax (B1), and Imax (B2) are determined by the light emitting elements (R-LED43, G-LED44, 1B-LD45a, 2B-LD45b). In the frame F1 that emits light with the maximum light amount, the white balance is set.
すなわち、最大パルス幅100%かつ最大定格電流値Imax(R),Imax(G),Imax(B1),Imax(B2)で各発光素子を発光させたときに得られる最大光量をLmax(R)、Lmax(G),Lmax(B)(ここに、Lmax(B)=Lmax(B1)+Lmax(B2))としたときに、
Crg={Lmax(R)/Lmax(G)}
Cbg={Lmax(B)/Lmax(G)}
が成り立つように、最大定格電流値Imax(R),Imax(G),Imax(B1),Imax(B2)が設定されている。That is, the maximum light amount obtained when each light emitting element emits light with the maximum pulse width of 100% and the maximum rated current values Imax (R), Imax (G), Imax (B1), and Imax (B2) is expressed as Lmax (R). , Lmax (G), Lmax (B) (where Lmax (B) = Lmax (B1) + Lmax (B2)),
Crg = {Lmax (R) / Lmax (G)}
Cbg = {Lmax (B) / Lmax (G)}
The maximum rated current values Imax (R), Imax (G), Imax (B1), and Imax (B2) are set so that
そして、図3に示すフレームF1〜F3の期間においては、全ての発光素子を電流調光により制御している。 And in the period of the frames F1-F3 shown in FIG. 3, all the light emitting elements are controlled by current dimming.
制御部41は、光源駆動部42に第1B−LD45aおよび第2B−LD45bの電流調光を行わせる第1の制御を行っているとき(フレームF1〜F3)に、第1B−LD45aに印加する第1の電流値Ib1がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しくなり、かつ第2B−LD45bに印加する第2の電流値Ib2がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しくなった場合であって、さらに光量を低下させる制御が必要である場合に、第2の制御に移行する。
The
そして、制御部41は、第2の制御において、光源駆動部42に、第2の電流値Ib2がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しく第2のパルス幅PWb2が最大パルス幅100%である状態を維持させたまま、第1の電流値Ib1がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しい状態を維持させながらパルス幅調光を行わせるように制御する(フレームF4〜F7)。
Then, in the second control, the
すなわち、制御部41は、電流調光を行うかパルス幅調光を行うかを、第1の印加部と第2の印加部とで個別に設定するように制御する。
That is, the
ここに、フレームF4,F5においては第1B−LD45aのみがパルス幅調光であるが、フレームF6,F7においてはさらにR−LED43およびG−LED44もパルス幅調光となっている。
Here, in the frames F4 and F5, only the first B-LD 45a has pulse width dimming, but in the frames F6 and F7, the R-
制御部41は、第2の制御を行っているときに、第1のパルス幅PWb1が最小パルス幅PWminになった場合(フレームF7)であって、さらに光量を低下させる制御が必要である場合に、第3の制御に移行する。
When the
そして、制御部41は、第3の制御において、光源駆動部42に、第1のパルス幅PWb1が最小パルス幅PWminである状態を維持させたまま、第2の電流値Ib2がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しい状態を維持させながらパルス幅調光を行わせるように制御する(フレームF8〜F10)。
Then, in the third control, the
制御部41は、第3の制御に移行する際に、まず、光源駆動部42に、第1の電流値Ib1を待機電流値Istbyに設定させ(フレームF8)、その後に、第2B−LD45bのパルス幅調光を行わせるように制御する(フレームF9〜F10)。
When shifting to the third control, the
次に、図3に示した制御例におけるホワイトバランスを維持した調光について、G−LED44と第1B−LD45aと第2B−LD45bとを例に挙げて説明する。
Next, dimming with white balance maintained in the control example shown in FIG. 3 will be described using the G-
まず、制御部41は、1つの色の光の光量を基準として、他の色の光の光量を設定するようになっている。本実施形態においては、上述したように、制御部41が、光量比率Crg,Cbgを記憶しており、G光を基準として、R光およびB光の光量を設定する例を説明する。ただし、他の色の光を基準としても構わないし、1つの色の光を基準とするに限定されるものでもない。
First, the
発光される光の光量は、発光される光の強度を時間積分することにより得られる。このとき、矩形のPWMパルスを用いて矩形の光強度で発光を行えば、光量は、光の強度とパルス幅とを乗算した値に比例する。これらの内のパルス幅は、光源駆動部42から得られる。一方、光の強度は、本実施形態においては、R光センサ43s、G光センサ44s、B光センサ45sの検出結果として得られる。
The amount of emitted light can be obtained by time-integrating the intensity of the emitted light. At this time, if light is emitted with a rectangular light intensity using a rectangular PWM pulse, the light quantity is proportional to a value obtained by multiplying the light intensity and the pulse width. Among these, the pulse width is obtained from the light
なお、上述したように、本実施形態ではR光センサ43s、G光センサ44s、およびB光センサ45sが非積分タイプであることを想定しているために、パルス幅制御を行うと、発光時にはゼロ以外のセンサ値が出力されるが、非発光時にはセンサ値がゼロとなる。従って、以下で述べるような、G光センサ44sにより得られるG光の強度Sg、B光センサ45sにより得られるB光の強度Sb、R光センサ43sにより得られるR光の強度Srは、発光時のセンサ値であるものとする。特に、B光の強度Sbについては、1フレーム内に第1B−LD45aおよび第2B−LD45bが発光しているW発光期間がある場合には、そのW発光期間に検出されるセンサ値であるものとする。
As described above, in the present embodiment, it is assumed that the
ただし、R光センサ43s、G光センサ44s、B光センサ45sを省略して、各発光素子へ印加する駆動電流の電流値に基づいて、上述したように、制御部41が記憶しているテーブル(駆動電流の電流値と発光強度との関係を示すテーブル)を参照することにより、発光強度を求めても構わない。あるいは、テーブルに代えて数式等を用いて、電流値に基づき発光強度を算出しても構わない。例えば、α,βを定数としたときに、駆動電流の電流値Iと発光強度Sには、線形関係S=(α×I+β)が近似的に成り立つために、この線形式を用いて算出しても良いし、より複雑な非線形の関数等を用いて算出しても構わない。
However, the
こうして制御部41は、第1の色(青色)の光の第1の強度(本実施形態では、第1の光検出部(B光センサ45s)により検出された第1の強度Sb)と、第2の色(赤色または緑色)の光の第2の強度(本実施形態では、第2の光検出部(R光センサ43s、G光センサ44s)により検出された第2の強度Sr,Sg)とに基づき、第1の色(青色)の光と第2の色(赤色または緑色)の光とが所定のカラーバランス(光量比率Crg,Cbgで表されるカラーバランス)に維持されるように、光源駆動部42を制御するようになっている。
Thus, the
まず、G光に関して、制御部41は、ビデオプロセッサ20からの光源制御信号に含まれる、画像の明るさ目標値に基づいて、次のフレームにおいて発光させるG光の光量を設定する。設定したG光の光量が、パルス幅100%×(最小定格電流値IminでG−LED44から発光される光の強度)よりも大きい場合には電流制御を行い、未満である場合にはパルス幅制御を行うように、G−LED44へ印加する第3の駆動電流の第3のパルス幅PWgおよび第3の電流値Igを決定する。従って、G光に係る第3のパルス幅PWgおよび第3の電流値Igは、ビデオプロセッサ20からの光源制御信号に基づき決定される。
First, regarding the G light, the
一方、G光以外の色の光(ここではB光を説明する)については、G光に係る第3のパルス幅PWgおよび第3の電流値Igに基づき、図3に示す例においては次のように決定される。 On the other hand, for light of a color other than the G light (here, the B light will be described), in the example shown in FIG. 3, the following is based on the third pulse width PWg and the third current value Ig relating to the G light: To be determined.
まず、フレームF1〜F3においては、上述したように、G−LED44、第1B−LD45a、および第2B−LD45bの何れも電流調光が行われる。そして、PWb1=100%、PWb2=100%に設定した上で、B光の強度がSb=Cbg×Sgとなるように、第1B−LD45aの第1の駆動電流の第1の電流値Ib1、および第2B−LD45bの第2の駆動電流の第2の電流値Ib2が決定される。ここに、第1の電流値Ib1と第2の電流値Ib2とは、異なる値と同一の値との何れでも構わないが、第1B−LD45aと第2B−LD45bとを同一の製品により構成して、電流調光の期間においては同一の電流値で駆動するように制御すると、制御が簡単になってよい。
First, in the frames F1 to F3, as described above, current dimming is performed for all of the G-
そして、フレームF3では、第1のパルス幅PWb1が最大パルス幅100%で第1の電流値Ib1が第1の閾値(第1B−LD45aに係るスペックル抑圧電流値Isp−th)に到達し、かつ第2のパルス幅PWb2が最大パルス幅100%で第2の電流値Ib2が第2の閾値(第2B−LD45bに係るスペックル抑圧電流値Isp−th)に到達している。
In the frame F3, the first pulse width PWb1 reaches the maximum pulse width of 100% and the first current value Ib1 reaches the first threshold value (speckle suppression current value Isp-th related to the first B-LD 45a). In addition, the second pulse width PWb2 is the
そこで、その後に続くフレームF4〜F5においては、第2B−LD45bの駆動制御をフレームF3のときと同じに維持したまま、第1B−LD45aのパルス幅調光が行われる。このときには、G−LED44(およびR−LED43も同様)は引き続き電流調光が行われる。すなわち、フレームF4〜F5は、第3の印加部として機能する光源駆動部42が、G−LED44およびR−LED43に対して電流調光を行うフレームである。
Therefore, in the subsequent frames F4 to F5, the pulse width dimming of the first B-LD 45a is performed while the drive control of the second B-LD 45b is maintained the same as that in the frame F3. At this time, the current dimming is continuously performed on the G-LED 44 (and the R-LED 43). That is, the frames F4 to F5 are frames in which the light
ここに、光源であるG−LED44(およびR−LED43)は、制御部41が所定のカラーバランス(Crg,Cbg)を維持したまま光量を低下させる制御を行う際に、フレームF3よりも後のフレーム(図3の例ではフレームF5)において、第3の電流値(R−LED43の駆動電流の電流値Ir、G−LED44の駆動電流の電流値Ig)が最小定格電流値Iminに到達するように、最小定格電流値Iminが設定されたものとなっている。
Here, the G-LED 44 (and the R-LED 43), which is a light source, performs control to reduce the amount of light while the
フレームF4〜F5において、第1B−LD45aの第1の駆動電流の第1の電流値Ib1はスペックル抑圧電流値Isp−th、かつ第2B−LD45bの第2の駆動電流の第2の電流値Ib2もスペックル抑圧電流値Isp−thに設定されるために、B光の強度(非積分タイプのB光センサ45sにより上述したW発光期間に検出される強度)は、フレームF3のときの強度Sb(F3)と同じで、Sb=Sb(F3)=Cbg×Sg(F3)となる。ここに、Sg(F3)はフレームF3における第2の強度Sgである。なお、以下では同様に、フレームFxの光の強度をS(Fx)などと表すことにする。
In the frames F4 to F5, the first current value Ib1 of the first drive current of the first B-LD 45a is the speckle suppression current value Isp-th and the second current value of the second drive current of the second B-LD 45b. Since Ib2 is also set to the speckle suppression current value Isp-th, the intensity of the B light (the intensity detected during the W light emission period described above by the non-integrating type
そして、第2B−LD45bの第2の駆動電流の第2のパルス幅PWb2は、PWb2=100%に設定される。また、第1B−LD45aの第1の駆動電流の第1のパルス幅PWb1は、PWb1=[{Sg/Sg(F3)}×200−100]に設定される。ここに、Sgは現フレームにおける目標となる第2の強度である。 The second pulse width PWb2 of the second drive current of the second B-LD 45b is set to PWb2 = 100%. The first pulse width PWb1 of the first drive current of the first B-LD 45a is set to PWb1 = [{Sg / Sg (F3)} × 200-100]. Here, Sg is a target second intensity in the current frame.
すなわち、制御部41は、第2のパルス幅PWb2を最大パルス幅100%に維持させたまま、強度比率{Sg/Sg(F3)}に第1のパルス幅PWb1の最大パルス幅100%の2倍の200%を乗じたもの[{Sg/Sg(F3)}×200]から、第1のパルス幅PWb1の最大パルス幅100%を減じた値[{Sg/Sg(F3)}×200−100]を、現フレームにおける、第1のパルス幅PWb1に設定するように制御する。
That is, the
こうして、制御部41は、所定のカラーバランス(Crg,Cbg)を維持したまま光量を低下させる制御を、フレームF4〜F5に対して行う際に、強度比率{Sg/Sg(F3)}に基づいて、現フレームにおける第1のパルス幅PWb1を設定するように制御する。
Thus, the
そして、フレームF5では、第3の電流値Ig,Irが最小定格電流値Iminに到達している。従って、フレームF5は、第2のパルス幅PWb2を最大パルス幅100%に維持させたまま、第3の電流値Igが光源の最小定格電流値Iminに到達したフレームである。 In the frame F5, the third current values Ig and Ir reach the minimum rated current value Imin. Therefore, the frame F5 is a frame in which the third current value Ig reaches the minimum rated current value Imin of the light source while maintaining the second pulse width PWb2 at the maximum pulse width of 100%.
そこで、フレームF6〜F7においては、第2B−LD45bの駆動制御をフレームF3のときと同じに維持したまま、第1B−LD45aのパルス幅調光を引き続き行い、G−LED44およびR−LED43をパルス幅調光に移行する。すなわち、フレームF6〜F7は、第3の印加部として機能する光源駆動部42が、G−LED44およびR−LED43のパルス幅調光を行うフレームである。
Therefore, in the frames F6 to F7, the pulse width dimming of the first B-LD 45a is continuously performed while the drive control of the second B-LD 45b is maintained the same as that in the frame F3, and the G-
このときに制御部41は、所定のカラーバランス(Crg,Cbg)を維持したまま光量を低下させる制御として、パルス幅比率{PWg/PWg(F5)}と、フレームF5における第1のパルス幅PWb1(F5)と、に基づいて、現フレームにおける第1のパルス幅PWb1を、PWb1=[{PWg/PWg(F5)}×{PWb1(F5)+100}−100]に設定する制御を行う。
At this time, the
ここに、パルス幅比率{PWg/PWg(F5)}は、第3のパルス幅PWgの最大パルス幅{PWg(F5)=100%}に対する、現フレームにおける目標となる第3のパルス幅PWgの比率である。 Here, the pulse width ratio {PWg / PWg (F5)} is equal to the target third pulse width PWg in the current frame with respect to the maximum pulse width {PWg (F5) = 100%} of the third pulse width PWg. It is a ratio.
こうして、制御部41は、フレームF5における第1のパルス幅PWb1(F5)と、第1のパルス幅PWb1の最大パルス幅100%と、を加算した値{PWb1(F5)+100}に、パルス幅比率{PWg/PWg(F5)}を乗じた値([{PWg/PWg(F5)}×{PWb1(F5)+100}])から、第1のパルス幅PWb1の最大パルス幅100%を減算した値([{PWg/PWg(F5)}×{PWb1(F5)+100}]−100)を、現フレームにおける、第1のパルス幅PWb1に設定するように制御する。
Thus, the
フレームF7では、第1B−LD45aに印加する第1の駆動電流の第1のパルス幅PWb1が、最小パルス幅PWminに到達している。 In the frame F7, the first pulse width PWb1 of the first drive current applied to the first B-LD 45a reaches the minimum pulse width PWmin.
ここでさらに光量を低下させる制御が必要である場合に、制御部41は、フレームF8に示すように、第1の電流値Ib1を待機電流値Istbyに設定する。
Here, when control for further reducing the amount of light is necessary, the
これにより、第1B−LD45aは実質的に非発光となるために、B光センサ45sにより検出される第1の強度Sbは、フレームF3における第1の強度Sb(F3)の半分となる。
As a result, the first B-LD 45a substantially does not emit light, so the first intensity Sb detected by the B
そして、その後に制御部41は、第2のパルス幅PWb2のパルス幅調光を行うように制御する。
Thereafter, the
すなわち、制御部41は、比率{PWg/PWg(F8)}に、第2のパルス幅PWb2の最大パルス幅100%を乗じたもの{100×PWg/PWg(F8)}を、現フレームにおける、第2のパルス幅PWb2に設定するように、つまり、PWb2={100×PWg/PWg(F8)}となるように制御する。
That is, the
ここに、比率{PWg/PWg(F8)}は、フレームF8における第3のパルス幅{PWg(F8)}に対する、現フレームにおける目標となる第3のパルス幅PWgの比率である。 Here, the ratio {PWg / PWg (F8)} is a ratio of the target third pulse width PWg in the current frame to the third pulse width {PWg (F8)} in the frame F8.
その後、フレームF10において、第2のパルス幅PWb2が最小パルス幅PWminに到達する(図3の例では、このフレームF10において、第3のパルス幅PWg,PWrも共に最小パルス幅PWminに到達している)と、最小光量となる。 Thereafter, in the frame F10, the second pulse width PWb2 reaches the minimum pulse width PWmin (in the example of FIG. 3, in the frame F10, the third pulse widths PWg and PWr both reach the minimum pulse width PWmin. The minimum light intensity.
次に、図6は、光源装置40における光量制御の流れを示すフローチャートである。図6および後述する図7、図8の処理は、制御部41が光源装置40内の各部を制御することにより行われる。
Next, FIG. 6 is a flowchart showing a flow of light amount control in the
この処理を開始すると、ビデオプロセッサ20からの光源制御信号が、画像の目標光量を減少させるものであるか否かを判定する(ステップS1)。
When this process is started, it is determined whether or not the light source control signal from the
ここで、減少させるものであると判定された場合には、G光量減少処理(ステップS2)、R光量減少処理(ステップS3)、B光量減少処理(ステップS4)を行う。なお、ステップS2〜S4の処理は任意の順序で行って構わないし、同時に行ってもよい。 If it is determined that the light amount is to be decreased, a G light amount reduction process (step S2), an R light amount reduction process (step S3), and a B light amount reduction process (step S4) are performed. Note that the processes of steps S2 to S4 may be performed in an arbitrary order, or may be performed simultaneously.
また、ステップS1において、目標光量を減少させるものでないと判定された場合には、画像の目標光量を増加させるものであるか否かを判定する(ステップS5)。 If it is determined in step S1 that the target light amount is not decreased, it is determined whether or not the target light amount of the image is increased (step S5).
ここで、目標光量を増加させるものでないと判定された場合には、目標光量は現状維持であるために、ステップS1へ戻って次のフレームの処理に備える。 If it is determined that the target light amount is not to be increased, the target light amount is maintained as it is, so the process returns to step S1 to prepare for the processing of the next frame.
一方、ステップS5において、目標光量を増加させるものであると判定された場合には、G光量増加処理(ステップS6)、R光量増加処理(ステップS7)、B光量増加処理(ステップS8)を行う。なお、ステップS6〜S8の処理は任意の順序で行って構わないし、同時に行ってもよい。 On the other hand, if it is determined in step S5 that the target light amount is to be increased, G light amount increase processing (step S6), R light amount increase processing (step S7), and B light amount increase processing (step S8) are performed. . Note that the processes of steps S6 to S8 may be performed in an arbitrary order, or may be performed simultaneously.
こうしてステップS8の処理を行ったら、ステップS1へ戻って次のフレームの処理に備える。 When the process of step S8 is thus performed, the process returns to step S1 to prepare for the processing of the next frame.
なお、ステップS3のR光量減少処理は、ステップS2のG光量減少処理(図7参照)とほぼ同様に行われるために、詳細な説明を省略する。また、ステップS6〜S8のG,R,B光量増加処理は、それぞれ、ステップS2〜S4のG,R,B光量減少処理の逆処理として行われるために、詳細な説明を同様に省略する。 Note that the R light quantity reduction process in step S3 is performed in substantially the same manner as the G light quantity reduction process in step S2 (see FIG. 7), and thus detailed description thereof is omitted. Further, since the G, R, B light quantity increasing process in steps S6 to S8 is performed as the reverse process of the G, R, B light quantity reducing process in steps S2 to S4, detailed description will be omitted in the same manner.
図7は、図6におけるG光量減少の処理の詳細を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart showing details of the G light amount reduction process in FIG.
この処理を開始すると、現在のG−LED44の制御が、電流調光を行う電流制御領域であるか否かを判定する(ステップS11)。
When this process is started, it is determined whether or not the current control of the G-
ここで、電流制御領域であると判定された場合には、G−LED44に印加する第3の電流値Igを減少させる(ステップS12)。
Here, when it is determined that the current control region is set, the third current value Ig applied to the G-
そして、G光の目標光量に達したか否かを判定する(ステップS13)。 Then, it is determined whether or not the target amount of G light has been reached (step S13).
目標光量に達していないと判定された場合には、さらに、第3の電流値Igが最小定格電流値Iminに達したか否かを判定する(ステップS14)。 If it is determined that the target light amount has not been reached, it is further determined whether or not the third current value Ig has reached the minimum rated current value Imin (step S14).
ここで最小定格電流値Iminに達していないと判定された場合には、ステップS12へ戻って第3の電流値Igをさらに減少させる。 If it is determined that the minimum rated current value Imin has not been reached, the process returns to step S12 to further decrease the third current value Ig.
一方、ステップS11において電流制御領域でないと判定された場合、またはステップS14において最小定格電流値Iminに達したと判定された場合には、G−LED44の制御をパルス幅調光に移行して、パルス幅PWgを減少させる(ステップS15)。
On the other hand, if it is determined in step S11 that the current control region is not reached, or if it is determined in step S14 that the minimum rated current value Imin has been reached, the control of the G-
そして、G光の目標光量に達したか否かを判定する(ステップS16)。 Then, it is determined whether or not the target amount of G light has been reached (step S16).
目標光量に達していないと判定された場合には、さらに、パルス幅PWgが最小パルス幅PWminに達したか否かを判定する(ステップS17)。 If it is determined that the target light amount has not been reached, it is further determined whether or not the pulse width PWg has reached the minimum pulse width PWmin (step S17).
ここで最小パルス幅PWminに達していないと判定された場合には、ステップS15へ戻ってパルス幅PWgをさらに減少させる。 If it is determined that the minimum pulse width PWmin has not been reached, the process returns to step S15 to further decrease the pulse width PWg.
こうして、ステップS17において最小パルス幅PWminに達したと判定された場合、ステップS13またはステップS16においてG光の目標光量に達したと判定された場合には、この処理から図6に示した処理にリターンする。 Thus, if it is determined in step S17 that the minimum pulse width PWmin has been reached, or if it is determined in step S13 or step S16 that the target light amount of G light has been reached, the processing shown in FIG. Return.
図8は、図6におけるB光量減少の処理の詳細を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing details of the B light quantity reduction process in FIG.
この処理を開始すると、現在の第1B−LD45aおよび第2B−LD45bの制御が、電流調光を行う電流制御領域であるか否かを判定する(ステップS21)。 When this process is started, it is determined whether or not the current control of the first B-LD 45a and the second B-LD 45b is a current control region in which current dimming is performed (step S21).
ここで、電流制御領域であると判定された場合には、第1B−LD45aに印加する第1の電流値Ib1および第2B−LD45bに印加する第2の電流値Ib2を減少させる(ステップS22)。 Here, when it is determined that the current control region is set, the first current value Ib1 applied to the first B-LD 45a and the second current value Ib2 applied to the second B-LD 45b are decreased (step S22). .
そして、B光の目標光量に達したか否かを判定する(ステップS23)。 Then, it is determined whether or not the target amount of B light has been reached (step S23).
目標光量に達していないと判定された場合には、さらに、第1の電流値Ib1および第2の電流値Ib2がスペックル抑圧電流値Isp−thに達したか否かを判定する(ステップS24)。 If it is determined that the target light amount has not been reached, it is further determined whether or not the first current value Ib1 and the second current value Ib2 have reached the speckle suppression current value Isp-th (step S24). ).
ここでスペックル抑圧電流値Isp−thに達していないと判定された場合には、ステップS22へ戻って第1の電流値Ib1および第2の電流値Ib2をさらに減少させる。 If it is determined that the speckle suppression current value Isp-th has not been reached, the process returns to step S22 to further decrease the first current value Ib1 and the second current value Ib2.
一方、ステップS21において電流制御領域でないと判定された場合、またはステップS24においてスペックル抑圧電流値Isp−thに達したと判定された場合には、まず、第1B−LD45aの第1のパルス幅PWb1が最小パルス幅PWminであるか否かを判定する(ステップS25)。 On the other hand, if it is determined in step S21 that the current control region is not reached, or if it is determined in step S24 that the speckle suppression current value Isp-th has been reached, first, the first pulse width of the first B-LD 45a is set. It is determined whether PWb1 is the minimum pulse width PWmin (step S25).
ここで第1のパルス幅PWb1が最小パルス幅PWminでないと判定された場合には、第1B−LD45aの制御をパルス幅調光に移行して、第1のパルス幅PWb1を減少させる(ステップS26)。 If it is determined that the first pulse width PWb1 is not the minimum pulse width PWmin, the control of the first B-LD 45a is shifted to pulse width dimming to decrease the first pulse width PWb1 (step S26). ).
そして、B光の目標光量に達したか否かを判定する(ステップS27)。 Then, it is determined whether or not the target amount of B light has been reached (step S27).
目標光量に達していないと判定された場合には、さらに、第1のパルス幅PWb1が最小パルス幅PWminに達したか否かを判定する(ステップS28)。 If it is determined that the target light amount has not been reached, it is further determined whether or not the first pulse width PWb1 has reached the minimum pulse width PWmin (step S28).
ここで最小パルス幅PWminに達していないと判定された場合には、ステップS26へ戻って第1のパルス幅PWb1をさらに減少させる。 If it is determined that the minimum pulse width PWmin has not been reached, the process returns to step S26 to further reduce the first pulse width PWb1.
一方、ステップS28において最小パルス幅PWminに達したと判定された場合、またはステップS25において第1の駆動電流が最小パルス幅PWminであると判定された場合には、第1の電流値Ib1を待機電流値Istbyに設定する(ステップS29)。 On the other hand, if it is determined in step S28 that the minimum pulse width PWmin has been reached, or if it is determined in step S25 that the first drive current is the minimum pulse width PWmin, the first current value Ib1 is waited for. The current value is set to Istby (step S29).
その後、第2B−LD45bの制御をパルス幅調光に移行して、第2の駆動電流の第2のパルス幅PWb2を減少させる(ステップS30)。 Thereafter, the control of the second B-LD 45b is shifted to pulse width dimming, and the second pulse width PWb2 of the second drive current is decreased (step S30).
そして、B光の目標光量に達したか否かを判定する(ステップS31)。 Then, it is determined whether or not the target amount of B light has been reached (step S31).
目標光量に達していないと判定された場合には、さらに、第2のパルス幅PWb2が最小パルス幅PWminに達したか否かを判定する(ステップS32)。 If it is determined that the target light amount has not been reached, it is further determined whether or not the second pulse width PWb2 has reached the minimum pulse width PWmin (step S32).
ここで最小パルス幅PWminに達していないと判定された場合には、ステップS30へ戻って第2のパルス幅PWb2をさらに減少させる。 If it is determined that the minimum pulse width PWmin has not been reached, the process returns to step S30 to further decrease the second pulse width PWb2.
こうして、ステップS32において第2のパルス幅PWb2が最小パルス幅PWminに達したと判定された場合、ステップS23、ステップS27、またはステップS31においてB光の目標光量に達したと判定された場合には、この処理から図6に示した処理にリターンする。 Thus, if it is determined in step S32 that the second pulse width PWb2 has reached the minimum pulse width PWmin, if it is determined in step S23, step S27, or step S31 that the target amount of B light has been reached, From this process, the process returns to the process shown in FIG.
なお、上述では内視鏡10と別体に構成された内視鏡用光源装置40を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、内視鏡10に内視鏡用光源装置40が組み込まれる構成であっても構わない。
In the above description, the endoscope
また、上述では同色の光を発光するLDを2つ設ける例を挙げたために、電流調光とパルス幅調光との切換タイミングを1つのLD毎に異ならせたが、例えば4つ(あるはそれ以上の数)のLDを設ける場合には、2つ(もしくはそれ以上の数)のLDを組にして、組毎に電流調光とパルス幅調光との切換タイミングを異ならせても構わない。 In addition, in the above description, since two LDs that emit light of the same color are provided, the switching timing between current dimming and pulse width dimming is different for each LD. When a larger number of LDs are provided, two (or more) LDs may be grouped, and the switching timing of current dimming and pulse width dimming may be different for each group. Absent.
このような実施形態1によれば、第1B−LD45aに印加する第1の電流値Ib1が、スペックル抑圧電流値Isp−thよりも大きい場合は電流調光を行い、スペックル抑圧電流値Isp−thに等しい場合はパルス幅調光を行うように制御し、第2B−LD45bに印加する第2の電流値Ib2が、スペックル抑圧電流値Isp−thよりも大きい場合は電流調光を行い、スペックル抑圧電流値Isp−thに等しい場合はパルス幅調光を行うように制御したために、第1のレーザ光および第2のレーザ光のスペックルを良好に抑制することができる。 According to the first embodiment, when the first current value Ib1 applied to the first B-LD 45a is larger than the speckle suppression current value Isp-th, current dimming is performed, and the speckle suppression current value Isp is performed. If the second current value Ib2 applied to the second B-LD 45b is greater than the speckle suppression current value Isp-th, the current dimming is performed. When the speckle suppression current value Isp-th is equal to the pulse width dimming control, the speckles of the first laser beam and the second laser beam can be satisfactorily suppressed.
そして、第1B−LD45aおよび第2B−LD45bが同一色のレーザ光を発生するように構成したために、適切な制御を行うことで、良好な調光特性を実現することも可能となる。 Since the first B-LD 45a and the second B-LD 45b are configured to generate laser beams of the same color, it is possible to realize good dimming characteristics by performing appropriate control.
また、第1の電流値Ib1および第2の電流値Ib2がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しく、第2のパルス幅PWb2が最大パルス幅100%である状態を維持させたまま、第1のパルス幅PWb1のパルス幅調光を行うようにしたために、スペックルを抑制しながら、階調再現性を高くすることができる。 In addition, the first current value Ib1 and the second current value Ib2 are equal to the speckle suppression current value Isp-th, and the second pulse width PWb2 is maintained at the maximum pulse width of 100%, while maintaining the first pulse value Pbb2. Since the pulse width dimming with the pulse width PWb1 is performed, the gradation reproducibility can be improved while suppressing speckles.
さらに、第1のパルス幅PWb1が最小パルス幅PWminである状態を維持したまま、第2の電流値Ib2がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しい状態を維持して第2のパルス幅PWb2のパルス幅調光を行うようにしたために、高い階調再現性で、調光ダイナミックレンジを広くすることができる。 Further, while maintaining the state where the first pulse width PWb1 is the minimum pulse width PWmin, the second current value Ib2 is maintained equal to the speckle suppression current value Isp-th, and the second pulse width PWb2 Since pulse width dimming is performed, the dimming dynamic range can be widened with high gradation reproducibility.
そして、第1の電流値Ib1を待機電流値Istbyに設定し、その後に、第2のパルス幅PWb2のパルス幅調光を行うようにしたために、B光を発光するレーザダイオードを1つのみ設ける場合では達成できない低い光量を、スペックルを抑制しながら達成することができる。 Then, since the first current value Ib1 is set to the standby current value Istby and then the pulse width dimming of the second pulse width PWb2 is performed, only one laser diode that emits B light is provided. Low light intensity that cannot be achieved in some cases can be achieved while suppressing speckle.
加えて、G光を発生するG−LED44(またはR光を発生するR−LED43)を設けて、B光の第1の強度Sbと、G光の第2の強度Sg(またはR光の第2の強度Sr)とに基づき、B光とG光(またはR光)とが所定のカラーバランスに維持されるようにしたために、調光を行っても照明光のホワイトバランスを一定にすることができる。
In addition, a G-
また、強度比率{Sg/Sg(F3)}に基づいて現フレームにおける第1のパルス幅PWb1を設定するようにしたために、G光の第2の強度Sgを基準としたカラーバランス制御を行うことができ、制御が簡単となる。 In addition, since the first pulse width PWb1 in the current frame is set based on the intensity ratio {Sg / Sg (F3)}, color balance control is performed based on the second intensity Sg of G light. Can be controlled.
特に、第2のパルス幅をPWb2=100%に維持したまま、現フレームの第1のパルス幅をPWb1=[{Sg/Sg(F3)}×200−100]に設定することで、第1B−LD45aと第2B−LD45bとを個別に制御しながら、カラーバランスを適切に維持することができる。 In particular, the first pulse width of the current frame is set to PWb1 = [{Sg / Sg (F3)} × 200-100] while maintaining the second pulse width at PWb2 = 100%. The color balance can be appropriately maintained while individually controlling the LD 45a and the second B-LD 45b.
さらに、パルス幅比率{PWg/PWg(F5)}と、第1のパルス幅PWb1(F5)とに基づいて、現フレームにおける第1のパルス幅PWb1を設定するように制御したために、G光の第3のパルス幅PWgを基準としたカラーバランス制御を行うことができ、制御が簡単となる。 Furthermore, since control was performed to set the first pulse width PWb1 in the current frame based on the pulse width ratio {PWg / PWg (F5)} and the first pulse width PWb1 (F5), Color balance control based on the third pulse width PWg can be performed, and control is simplified.
特に、第2のパルス幅をPWb2=100%に維持したまま、現フレームの第1のパルス幅をPWb1=([{PWg/PWg(F5)}×{PWb1(F5)+100}]−100)に設定することで、第1B−LD45aと第2B−LD45bとを個別に制御しながら、カラーバランスを適切に維持することができる。 In particular, the first pulse width of the current frame is maintained as PWb1 = ([{PWg / PWg (F5)} × {PWb1 (F5) +100}] − 100) while maintaining the second pulse width at PWb2 = 100%. By setting to, the color balance can be appropriately maintained while individually controlling the first B-LD 45a and the second B-LD 45b.
そして、PWb1=PWminになった場合に、Ib1=Istbyに設定して、第2のパルス幅PWb2のパルス幅調光を行うようにしたために、B光を発光するレーザダイオードを1つのみ設ける場合では達成できない低い光量を、スペックルを抑制しながら達成することができる。 When PWb1 = PWmin, Ib1 = Istby is set and pulse width dimming with the second pulse width PWb2 is performed, so that only one laser diode that emits B light is provided. The low light quantity that cannot be achieved can be achieved while suppressing speckles.
加えて、現フレームの第2のパルス幅をPWb2={100×PWg/PWg(F8)}に設定することで、G光の第3のパルス幅PWgを基準として、第2のパルス幅PWb2のパルス幅調光によるカラーバランス制御を容易に行うことができる。 In addition, by setting the second pulse width of the current frame to PWb2 = {100 × PWg / PWg (F8)}, the second pulse width PWb2 of the G light can be set with reference to the third pulse width PWg of G light. Color balance control by pulse width dimming can be easily performed.
また、カラーバランスの制御を、B光センサ45sにより検出された第1の強度Sbと、G光センサ44sにより検出された第2の強度Sgとに基づき行うようにしたために、実測値に基づく高精度の制御を行うことが可能となる。これにより、例えば温度が変化して各発光素子の発光強度が変化しても、正確なホワイトバランスを保つことができる。
In addition, since the color balance is controlled based on the first intensity Sb detected by the B
なお、第1B−LD45aが発生する第1のレーザ光の強度を検知する第1のレーザ光検知器と、第2B−LD45bが発生する第2のレーザ光の強度を検知する第2のレーザ光検知器とを個別に設ける場合には、それぞれが発生する光の強度を正確に測定することができる。 The first laser beam detector that detects the intensity of the first laser beam generated by the first B-LD 45a and the second laser beam that detects the intensity of the second laser beam generated by the second B-LD 45b. When the detector is provided separately, the intensity of the light generated by each detector can be accurately measured.
一方、第1のレーザ光と第2のレーザ光とが足し合わされた合波光の強度を、1つのレーザ光検知器(B光センサ45s)で検出する場合には、構成を簡単にすることができる。
On the other hand, when the intensity of the combined light obtained by adding the first laser light and the second laser light is detected by one laser light detector (B
[実施形態2]
図9および図10は本発明の実施形態2を示したものであり、図9は最大光量から最小光量へ調光する際のB色光およびG色光に係る各発光素子の駆動の様子を示すタイミングチャートである。[Embodiment 2]
FIGS. 9 and 10
この実施形態2において、上述の実施形態1と同様である部分については同一の符号を付すなどして説明を適宜省略し、主として異なる点についてのみ説明する。 In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted as appropriate, and only different points will be mainly described.
上述した実施形態1では、制御部41が、電流調光を行うかパルス幅調光を行うかを、第1の印加部と第2の印加部とで個別に設定するように制御していた。これに対して本実施形態では、制御部41が、電流調光を行うかパルス幅調光を行うかを、第1の印加部と第2の印加部とに対して同一に設定するように制御している。
In the first embodiment described above, the
図9に示す最大光量から最小光量へ調光する制御を、上述した実施形態1の図3に示した制御と対比しながら説明する。なお、G光を基準としたB光の制御について説明するために、図9ではR−LED43に係る記載は省略している。 Control for dimming from the maximum light amount shown in FIG. 9 to the minimum light amount will be described in comparison with the control shown in FIG. 3 of the first embodiment. In addition, in order to demonstrate control of B light on the basis of G light, the description regarding R-LED43 is abbreviate | omitted in FIG.
まず、G−LED44に対して、フレームF1〜F5において電流調光を行い、フレームF6〜F10においてパルス幅調光を行うのは、図3とほぼ同様である。
First, for the G-
フレームF1〜F3の制御は、図3と同じであり、制御部41は、光源駆動部42に第1B−LD45aおよび第2B−LD45bの電流調光を行わせる第1の制御を行っている。
The control of the frames F1 to F3 is the same as that in FIG. 3, and the
そして、フレームF3では、第1の電流値Ib1および第2の電流値Ib2が何れもスペックル抑圧電流値Isp−thに到達している。 In the frame F3, the first current value Ib1 and the second current value Ib2 both reach the speckle suppression current value Isp-th.
続くフレームF4〜F7において、制御部41は、光源駆動部42に、第1の電流値Ib1および第2の電流値Ib2がスペックル抑圧電流値Isp−thに等しい状態を維持させたまま、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2をパルス幅調光するように制御する。
In subsequent frames F4 to F7, the
具体的に、制御部41は、フレームF4〜F5において、強度比率{Sg/Sg(F3)}に第1のパルス幅PWb1の最大パルス幅100%を乗じた値{100Sg/Sg(F3)}を、現フレームにおける、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2に設定するように制御する。
Specifically, in the frames F4 to F5, the
従って、フレームF4〜F5においては、第1のパルス幅PWb1と第2のパルス幅PWb2とで共通するパルス幅をPWbとすれば、PWb={100Sg/Sg(F3)}に設定される。 Accordingly, in the frames F4 to F5, if the pulse width common to the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2 is PWb, PWb = {100Sg / Sg (F3)}.
フレームF5では、第3の電流値IgがG−LED44の最小定格電流値Iminに到達している。
In the frame F5, the third current value Ig reaches the minimum rated current value Imin of the G-
そこで、フレームF6〜F7において、制御部41は、パルス幅比率{PWg/PWg(F5)}に、フレームF5における第1のパルス幅{PWb(F5)}を乗じた値{PWb(F5)・PWg/PWg(F5)}を、現フレームにおける、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2に設定するように制御する。
Therefore, in the frames F6 to F7, the
従って、フレームF6〜F7においては、PWb={PWb(F5)・PWg/PWg(F5)}に設定される。 Therefore, in frames F6 to F7, PWb = {PWb (F5) · PWg / PWg (F5)} is set.
フレームF7では、共通するパルス幅PWbが、最小パルス幅PWminに到達している。 In the frame F7, the common pulse width PWb reaches the minimum pulse width PWmin.
ここで、本実施形態においては、ホワイトバランスよりも調光ダイナミックレンジを優先する処理を行う。 Here, in the present embodiment, processing for giving priority to the light control dynamic range over white balance is performed.
すなわち、さらに光量を低下させる制御が必要である場合に、制御部41は、フレームF8に示すように、共通するパルス幅PWbを最小パルス幅PWminに維持したまま、第1の電流値Ib1および第2の電流値Ib2を待機電流値Istbyに設定して、第1B−LD45aおよび第2B−LD45bを実質的に非発光とする。そして、制御部41は、G−LED44(およびR−LED43)の第3の電流値Ig,Irを最小定格電流値Iminに維持したまま、第3のパルス幅PWg,PWrのパルス幅調光を行うことで、照明光の光量を制御する。
That is, when control for further reducing the amount of light is required, the
こうして、第3のパルス幅PWg,PWrが共に最小パルス幅PWminに到達するフレームF10において、最小光量となる。 In this way, the third light pulse width PWg, PWr becomes the minimum light amount in the frame F10 in which both reach the minimum pulse width PWmin.
次に、図10は、内視鏡用光源装置40におけるB光量減少の処理を示すフローチャートである。
Next, FIG. 10 is a flowchart showing processing for reducing the B light amount in the endoscope
図6のステップS4においてこの処理を開始すると、まず、図8を参照して説明したようなステップS21〜S24の処理を行う。 When this process is started in step S4 of FIG. 6, first, the processes of steps S21 to S24 as described with reference to FIG. 8 are performed.
そして、ステップS21において電流制御領域でないと判定された場合、またはステップS24においてスペックル抑圧電流値Isp−thに達したと判定された場合には、まず、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2が最小パルス幅PWminであるか否かを判定する(ステップS25A)。 If it is determined in step S21 that the current control region is not reached, or if it is determined in step S24 that the speckle suppression current value Isp-th has been reached, first, the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb1 It is determined whether or not the pulse width PWb2 is the minimum pulse width PWmin (step S25A).
ここで第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2が最小パルス幅PWminでないと判定された場合には、第1B−LD45aおよび第2B−LD45bの制御をパルス幅調光に移行して、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2を減少させる(ステップS26A)。 When it is determined that the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2 are not the minimum pulse width PWmin, the control of the first B-LD 45a and the second B-LD 45b is shifted to pulse width dimming, The first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2 are decreased (step S26A).
そして、B光の目標光量に達したか否かを判定する(ステップS27A)。 Then, it is determined whether or not the target amount of B light has been reached (step S27A).
目標光量に達していないと判定された場合には、さらに、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2が最小パルス幅PWminに達したか否かを判定する(ステップS28A)。 If it is determined that the target light amount has not been reached, it is further determined whether or not the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2 have reached the minimum pulse width PWmin (step S28A).
ここで最小パルス幅PWminに達していないと判定された場合には、ステップS26Aへ戻って第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2をさらに減少させる。 If it is determined that the minimum pulse width PWmin has not been reached, the process returns to step S26A to further decrease the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2.
また、ステップS28Aにおいて、最小パルス幅PWminに達したと判定された場合、またはステップS25Aにおいて第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2が最小パルス幅PWminであると判定された場合には、第1の電流値Ib1および第2の電流値Ib2を待機電流値Istbyに設定する(ステップS29A)。 If it is determined in step S28A that the minimum pulse width PWmin has been reached, or if it is determined in step S25A that the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2 are the minimum pulse width PWmin. The first current value Ib1 and the second current value Ib2 are set to the standby current value Istby (step S29A).
なお、0よりも大きく第1B−LD45aの最小定格電流値Ithよりも低いという条件を満たせば、第1の電流値Ib1の待機電流値Istbyと、第2の電流値Ib2の待機電流値Istbyとを異ならせても構わない。 Note that if the condition that it is larger than 0 and lower than the minimum rated current value Ith of the first B-LD 45a is satisfied, the standby current value Istby of the first current value Ib1 and the standby current value Istby of the second current value Ib2 May be different.
ステップS29Aの処理を行った場合、ステップS23、またはステップS27AにおいてB光の目標光量に達したと判定された場合には、この処理から図6に示した処理にリターンする。 When the process of step S29A is performed, when it is determined in step S23 or step S27A that the target amount of B light has been reached, the process returns to the process shown in FIG.
このような実施形態2によれば、上述した実施形態1とほぼ同様の効果を奏するとともに、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2を何れも{100Sg/Sg(F3)}に設定することで、第1B−LD45aと第2B−LD45bとに同一の制御を行いながら、G光の第2の強度Sgを基準としてカラーバランスを適切に維持することができる。 According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above are obtained, and the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2 are both set to {100Sg / Sg (F3)}. By doing so, it is possible to appropriately maintain the color balance based on the second intensity Sg of the G light while performing the same control on the first B-LD 45a and the second B-LD 45b.
さらに、第1のパルス幅PWb1および第2のパルス幅PWb2を何れも{PWb(F5)・PWg/PWg(F5)}に設定することで、第1B−LD45aと第2B−LD45bとに同一の制御を行いながら、G光の第3のパルス幅PWgを基準としてカラーバランスを適切に維持することができる。 Furthermore, by setting both the first pulse width PWb1 and the second pulse width PWb2 to {PWb (F5) · PWg / PWg (F5)}, the first B-LD 45a and the second B-LD 45b are the same. While performing the control, the color balance can be appropriately maintained based on the third pulse width PWg of the G light.
なお、上述した各部の処理は、ハードウェアとして構成された1つ以上のプロセッサが行うようにしてもよい。例えば、各部は、それぞれが電子回路として構成されたプロセッサであっても構わないし、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路で構成されたプロセッサにおける各回路部であってもよい。または、1つ以上のCPUで構成されるプロセッサが、記録媒体に記録された処理プログラムを読み込んで実行することにより、各部としての機能を実行するようにしても構わない。 Note that the processing of each unit described above may be performed by one or more processors configured as hardware. For example, each unit may be a processor configured as an electronic circuit, or may be each circuit unit in a processor configured by an integrated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array). Alternatively, a processor constituted by one or more CPUs may execute the functions of each unit by reading and executing a processing program recorded on a recording medium.
また、上述では主として内視鏡用光源装置について説明したが、内視鏡用光源装置を上述したように作動させる作動方法であってもよいし、コンピュータに内視鏡用光源装置と同様の処理を行わせるための処理プログラム、該処理プログラムを記録するコンピュータにより読み取り可能な一時的でない記録媒体、等であっても構わない。 In the above description, the endoscope light source device has been mainly described. However, an operation method for operating the endoscope light source device as described above may be used, or the computer may perform the same processing as the endoscope light source device. Or a non-temporary recording medium that can be read by a computer that records the processing program.
さらに、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various aspects of the invention can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Thus, it goes without saying that various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
本出願は、2018年2月27日に日本国に出願された特願2018−33060号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。 This application is filed on the basis of priority claim of Japanese Patent Application No. 2018-33060 filed in Japan on February 27, 2018, and the above-mentioned disclosure content includes the present specification, claims, It shall be cited in the drawing.
Claims (12)
第1のパルス幅で、前記第1のレーザ光源の最大定格電流値以下の第1の電流値の前記第1の駆動電流を前記第1のレーザ光源に印加する第1の印加部と、
第2の駆動電流が印加され、前記第2の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1のレーザ光の色と同じ第1の色の第2のレーザ光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する第2のレーザ光源と、
第2のパルス幅で、前記第2のレーザ光源の最大定格電流値以下の第2の電流値の前記第2の駆動電流を前記第2のレーザ光源に印加する第2の印加部と、
第3の駆動電流が印加され、前記第3の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1の色とは異なる第2の色の光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する光源と、
第3のパルス幅で、前記光源の最大定格電流値以下の第3の電流値の前記第3の駆動電流を前記光源に印加する第3の印加部と、
前記第1のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第1のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第1の閾値と、前記第2のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第2のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第2の閾値と、に基づいて、前記第1の電流値が、前記第1の閾値よりも大きい場合は前記第1のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行うように前記第1の印加部を制御し、前記第2の電流値が、前記第2の閾値よりも大きい場合は前記第2のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行うように前記第2の印加部を制御し、前記第1の印加部および前記第2の印加部に電流調光を行わせる第1の制御を行っているときに、前記第1の電流値が前記第1の閾値に等しくなり、かつ前記第2の電流値が前記第2の閾値に等しくなった場合であって、さらに光量を低下させる制御が必要である場合に、前記第2の印加部に、前記第2の電流値が前記第2の閾値に等しく前記第2のパルス幅が最大パルス幅である状態を維持させたまま、前記第1の印加部に、前記第1の電流値が前記第1の閾値に等しい状態を維持させながらパルス幅調光を行わせるように制御する第2の制御に移行する光源制御部と、
を有し、
前記光源制御部は、前記第3の電流値が、前記光源の最小定格電流値よりも大きい場合は電流調光を行い、前記光源の最小定格電流値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第3の印加部を制御し、
前記光源制御部は、前記第1の色の光の第1の強度と、前記第2の色の光の第2の強度とに基づき、前記第1の色の光と前記第2の色の光とが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第1の印加部、前記第2の印加部、および前記第3の印加部を制御して、フレーム単位で光量制御を行うものであり、
前記光源は、前記光源制御部が前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を行う際に、前記第1の電流値が前記第1の閾値に到達したフレームよりも後のフレームにおいて、前記第3の電流値が最小定格電流値に到達するように、前記最小定格電流値が設定されたものであり、
前記光源制御部は、前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を、前記第3の印加部が電流調光を行うフレームに対して行う際に、強度比率に基づいて、現フレームにおける前記第1のパルス幅を設定するように制御する、
ここに、前記強度比率は、前記第1のパルス幅が最大パルス幅で前記第1の閾値に到達し、かつ前記第2のパルス幅が最大パルス幅で前記第2の閾値に到達したフレームにおける、前記第2の強度に対する、現フレームにおける目標となる前記第2の強度の比率であることを特徴とする内視鏡用光源装置。 A first drive current is applied, and a first laser beam having an intensity corresponding to the current value of the first drive current is generated as part of the illumination light from the endoscope inserted into the subject. 1 laser light source;
A first application unit configured to apply the first drive current having a first pulse current width equal to or less than a maximum rated current value of the first laser light source to the first laser light source;
The second drive current is applied, and the second laser beam having the intensity corresponding to the current value of the second drive current is the same as the color of the first laser beam. A second laser light source generated as part of the illumination light from
A second application unit that applies the second drive current having a second pulse width and a second current value equal to or less than a maximum rated current value of the second laser light source to the second laser light source;
A third driving current is applied, and light of a second color different from the first color having an intensity corresponding to the current value of the third driving current is used as one of the illumination lights from the endoscope. A light source generated as a part,
A third applying unit for applying the third drive current having a third pulse value with a third current value equal to or less than a maximum rated current value of the light source to the light source;
A first threshold value that is set to suppress speckle of the first laser light and that is a current value larger than a minimum rated current value of the first laser light source, and a spec of the second laser light. And the second threshold value, which is set to suppress the noise and is a current value larger than the minimum rated current value of the second laser light source, the first current value is When larger than the threshold value, the first application unit is controlled to perform current dimming with the first pulse width as the maximum pulse width, and the second current value is larger than the second threshold value. If larger, the second application unit is controlled to perform current dimming with the second pulse width as the maximum pulse width, and current dimming is performed on the first application unit and the second application unit. When performing the first control to be performed, the first current value is the first threshold value. And the second current value is equal to the second threshold value, and when the control for further reducing the amount of light is required, the second application unit is connected to the second application unit. Current value is equal to the second threshold value and the second pulse width is the maximum pulse width, while maintaining the state where the first current value is the first threshold value. A light source control unit that shifts to a second control that controls to perform pulse width dimming while maintaining a state equal to
I have a,
The light source control unit performs current dimming when the third current value is larger than the minimum rated current value of the light source, and performs pulse width dimming when equal to the minimum rated current value of the light source. And controlling the third application unit,
The light source control unit is configured to control the first color light and the second color based on a first intensity of the first color light and a second intensity of the second color light. The first application unit, the second application unit, and the third application unit are controlled so that light is maintained in a predetermined color balance, and light amount control is performed in units of frames. ,
When the light source controller performs control to reduce the light amount while maintaining the predetermined color balance, the light source is in a frame after the frame in which the first current value has reached the first threshold value. , The minimum rated current value is set so that the third current value reaches the minimum rated current value,
The light source controller controls the current frame based on the intensity ratio when the third application unit performs control for reducing the amount of light while maintaining the predetermined color balance. Controlling to set the first pulse width at
Here, the intensity ratio is determined in a frame in which the first pulse width reaches the first threshold value with the maximum pulse width and the second pulse width reaches the second threshold value with the maximum pulse width. An endoscopic light source device characterized by a ratio of the second intensity as a target in the current frame to the second intensity .
ここに、前記パルス幅比率は、前記第3のパルス幅の最大パルス幅に対する、現フレームにおける目標となる前記第3のパルス幅の比率であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。 2. The endoscope according to claim 1, wherein the pulse width ratio is a ratio of the target third pulse width in the current frame to a maximum pulse width of the third pulse width. Mirror light source device.
さらに、前記光源制御部は、前記第2のパルス幅を最大パルス幅に維持させたまま、前記強度比率に前記第1のパルス幅の最大パルス幅の2倍を乗じたものから、前記第1のパルス幅の最大パルス幅を減じた値を、現フレームにおける、前記第1のパルス幅に設定するように制御することを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。 Further, the light source control unit is configured to multiply the intensity ratio by twice the maximum pulse width of the first pulse width while maintaining the second pulse width at the maximum pulse width. 2. The endoscope light source device according to claim 1, wherein a value obtained by subtracting a maximum pulse width of the first pulse width is controlled to be set to the first pulse width in a current frame.
さらに、前記光源制御部は、前記第2のパルス幅を最大パルス幅に維持させたまま、前記第3の電流値が前記光源の最小定格電流値に到達したフレームにおける前記第1のパルス幅と、前記第1のパルス幅の最大パルス幅と、を加算した値に、前記パルス幅比率を乗じた値から、前記第1のパルス幅の最大パルス幅を減算した値を、現フレームにおける、前記第1のパルス幅に設定するように制御することを特徴とする請求項4に記載の内視鏡用光源装置。 Further, the light source control unit maintains the second pulse width at the maximum pulse width, and the first pulse width in the frame in which the third current value has reached the minimum rated current value of the light source. The value obtained by subtracting the maximum pulse width of the first pulse width from the value obtained by multiplying the maximum pulse width of the first pulse width by the pulse width ratio is the value in the current frame. The endoscope light source device according to claim 4, wherein control is performed so as to set the first pulse width.
さらに、前記光源制御部は、前記第1の電流値が前記待機電流値に設定されたフレームにおける前記第3のパルス幅に対する、現フレームにおける目標となる前記第3のパルス幅の比率に、前記第2のパルス幅の最大パルス幅を乗じたものを、現フレームにおける、前記第2のパルス幅に設定するように制御することを特徴とする請求項6に記載の内視鏡用光源装置。 Further, the light source control unit has a ratio of the target third pulse width in the current frame to the third pulse width in the frame in which the first current value is set to the standby current value. The endoscope light source device according to claim 6, wherein the second pulse width multiplied by the maximum pulse width is controlled to be set to the second pulse width in the current frame.
前記光源が発生する光が入射され、入射された光の前記第2の強度を検出する第2の光検出部と、 A second light detection unit that receives light generated by the light source and detects the second intensity of the incident light;
をさらに有し、 Further comprising
前記光源制御部は、前記第1の色の光と前記第2の色の光とを前記所定のカラーバランスに維持する制御を、前記第1の光検出部により検出された前記第1の強度と、前記第2の光検出部により検出された前記第2の強度とに基づき行うことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡用光源装置。 The light source controller controls the first intensity detected by the first light detector to control the first color light and the second color light to maintain the predetermined color balance. The endoscope light source device according to claim 1, wherein the endoscope light source device is performed based on the second intensity detected by the second light detection unit.
第1のパルス幅で、前記第1のレーザ光源の最大定格電流値以下の第1の電流値の前記第1の駆動電流を前記第1のレーザ光源に印加する第1の印加部と、 A first application unit configured to apply the first drive current having a first pulse current width equal to or less than a maximum rated current value of the first laser light source to the first laser light source;
第2の駆動電流が印加され、前記第2の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1のレーザ光の色と同じ第1の色の第2のレーザ光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する第2のレーザ光源と、 The second drive current is applied, and the second laser beam having the intensity corresponding to the current value of the second drive current is the same as the color of the first laser beam. A second laser light source generated as part of the illumination light from
第2のパルス幅で、前記第2のレーザ光源の最大定格電流値以下の第2の電流値の前記第2の駆動電流を前記第2のレーザ光源に印加する第2の印加部と、 A second application unit that applies the second drive current having a second pulse width and a second current value equal to or less than a maximum rated current value of the second laser light source to the second laser light source;
第3の駆動電流が印加され、前記第3の駆動電流の電流値に応じた強度の、前記第1の色とは異なる第2の色の光を、前記内視鏡からの照明光の一部として発生する光源と、 A third driving current is applied, and light of a second color different from the first color having an intensity corresponding to the current value of the third driving current is used as one of the illumination lights from the endoscope. A light source generated as a part,
第3のパルス幅で、前記光源の最大定格電流値以下の第3の電流値の前記第3の駆動電流を前記光源に印加する第3の印加部と、 A third applying unit for applying the third drive current having a third pulse value with a third current value equal to or less than a maximum rated current value of the light source to the light source;
前記第1のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第1のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第1の閾値と、前記第2のレーザ光のスペックルを抑制するために設定された、前記第2のレーザ光源の最小定格電流値よりも大きい電流値である第2の閾値と、に基づいて、前記第1の電流値が、前記第1の閾値よりも大きい場合は前記第1のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行い、前記第1の閾値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第1の印加部を制御し、前記第2の電流値が、前記第2の閾値よりも大きい場合は前記第2のパルス幅を最大パルス幅にして電流調光を行い、前記第2の閾値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第2の印加部を制御し、前記第3の電流値が、前記光源の最小定格電流値よりも大きい場合は電流調光を行い、前記光源の最小定格電流値に等しい場合はパルス幅調光を行うように前記第3の印加部を制御する光源制御部と、 A first threshold value that is set to suppress speckle of the first laser light and that is a current value larger than a minimum rated current value of the first laser light source, and a spec of the second laser light. And the second threshold value, which is set to suppress the noise and is a current value larger than the minimum rated current value of the second laser light source, the first current value is When it is larger than the threshold value, the first pulse width is set to the maximum pulse width to perform current dimming, and when equal to the first threshold value, the first application unit is controlled to perform pulse width dimming. When the second current value is larger than the second threshold value, current dimming is performed with the second pulse width set to the maximum pulse width, and when the second current value is equal to the second threshold value, pulse width dimming is performed. The second application unit is controlled so that the third current value is If greater than the minimum rated current value of the light source performs current dimming, equal to the minimum rated current value of the light source and the light source control section for controlling the third application unit to perform pulse width dimming,
を有し、 Have
前記光源制御部は、前記第1の色の光の第1の強度と、前記第2の色の光の第2の強度とに基づき、前記第1の色の光と前記第2の色の光とが所定のカラーバランスに維持されるように、前記第1の印加部、前記第2の印加部、および前記第3の印加部を制御して、フレーム単位で光量制御を行うものであって、電流調光を行うかパルス幅調光を行うかを、前記第1の印加部と前記第2の印加部とに対して同一に設定するように制御するものであり、 The light source control unit is configured to control the first color light and the second color based on a first intensity of the first color light and a second intensity of the second color light. The first application unit, the second application unit, and the third application unit are controlled so that light is maintained at a predetermined color balance, and light amount control is performed in units of frames. The current dimming or the pulse width dimming is controlled so as to be set to be the same for the first application unit and the second application unit,
前記光源は、前記光源制御部が前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を行う際に、前記第1の電流値が前記第1の閾値に到達したフレームよりも後のフレームにおいて、前記第3の電流値が最小定格電流値に到達するように、前記最小定格電流値が設定されたものであり、 When the light source controller performs control to reduce the light amount while maintaining the predetermined color balance, the light source is in a frame after the frame in which the first current value has reached the first threshold value. , The minimum rated current value is set so that the third current value reaches the minimum rated current value,
さらに、前記光源制御部は、前記所定のカラーバランスを維持したまま光量を低下させる制御を、前記第3の印加部が電流調光を行うフレームに対して行う際に、強度比率に前記第1のパルス幅の最大パルス幅を乗じた値を、現フレームにおける、前記第1のパルス幅および前記第2のパルス幅に設定するように制御する、 Further, the light source control unit performs the control to reduce the light amount while maintaining the predetermined color balance, when the third application unit performs the current dimming on the frame that performs the current dimming, the intensity ratio includes the first light intensity control unit. A value obtained by multiplying the maximum pulse width by the pulse width of the first frame is controlled to be set to the first pulse width and the second pulse width in the current frame.
ここに、前記強度比率は、前記第1のパルス幅が最大パルス幅で前記第1の閾値に到達し、かつ前記第2のパルス幅が最大パルス幅で前記第2の閾値に到達したフレームにおける、前記第2の強度に対する、現フレームにおける目標となる前記第2の強度の比率であることを特徴とする内視鏡用光源装置。 Here, the intensity ratio is determined in a frame in which the first pulse width reaches the first threshold value with the maximum pulse width and the second pulse width reaches the second threshold value with the maximum pulse width. An endoscopic light source device characterized by a ratio of the second intensity as a target in the current frame to the second intensity.
ここに、前記パルス幅比率は、前記第3のパルス幅の最大パルス幅に対する、現フレームにおける目標となる前記第3のパルス幅の比率であることを特徴とする請求項11に記載の内視鏡用光源装置。 12. The endoscope according to claim 11, wherein the pulse width ratio is a ratio of the target third pulse width in the current frame to a maximum pulse width of the third pulse width. Mirror light source device.
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